※ 引述《cch123 (cch123)》之銘言： : 看了幾本書和網路資料，說法都不同， : 請問有標準答案嗎？謝謝 : https://i.imgur.com/DJWYiNl.jpg : https://i.imgur.com/F9SzirG.jpg : https://i.imgur.com/NhOQrUG.jpg 以下我先講 IEEE754 規定 現在的 C/C++ 用的 float/double 大多都跟這個規定走但也不是絕對 ==== 首先, 所謂的浮點數 骨子裡其實就是二進位、有限有效位數、指數也有限定範圍的科學記號 單精確度有 23+1 位有效位數, 指數限定為 2 的 -126 到 +127 次方 倍精確度有 52+1 位有效位數, 指數限定為 2 的 -1022 到 +1023 次方 加上浮點數有正負, 所以兩端的極限值會是絕對值最大的值 單精確度就是 1.111111...111 * 2^127 轉換成十進位的話, 小數點後面有 23 個 1 所以乘號前面的值是 1 + 2^(-1) + 2^(-2) + ... + 2^(-23) = 2 - 2^(-23) 乘上指數之後就是 2^128 - 2^104 = 340282346638528859811704183484516925440 這就是 3.402823*10^38 的由來; 這個值在 C/C++ 裡可用 FLT_MAX 叫出來 倍精確度類似, 兩端的極限值是 (2 - 2^(-52)) * 2^1023 = 2^1024 - 2^971 = 179769313486231570....184124858368 這就是 1.79769313486232*10^308 這個數, C/C++ 裡叫 DBL_MAX 同樣地, 絕對值最小的非 0 數可以類似地算出來 單精確度是 1.0000...000 * 2^-126 = 1.17549435082228750796873653722224567781866555 67720875215087517062784172594547271728515625 * 10^(-38) (FLT_MIN) 倍精確度是 1.0000...000 * 2^-1022 ≒ 2.22507385850720138309023271733240406421921598... * 10^(-308) (DBL_MIN) 這兩個數字有列在第二張圖裡, 這就是它們的來源 ==== 不過這種表示法造成了一個問題: 當接近這個最小絕對值的數進行運算時 其產生的結果可能因為指數太小放不下直接變成 0 也就是在上面那個最小絕對值以下就直接切成 0 了 (這個叫做 underflow, 下溢) 為了補足這部份的運算精確, 所以定義了 subnormal number 在科學記號的表示法當中, 為了遷就指數的範圍而不使前面數字正規化 以單精確度為例, 強制使指數停在 2^(-126) 次方而不讓前面正規化為 1.xxxx 所以就能出現 0.0000000....0001 * 2^(-126) 這個最小值 轉成十進位就是 2^(-23) * 2^(-126) = 2^(-149) ≒ 1.4012984643248170709237295832899... * 10^-45 (FLT_TRUE_MIN [C11/C++11]) 同理倍精確度就是 0.00000....0001 * 2^(-1022) = 2^(-52) * 2^(-1022) = 2^(-1074) ≒ 4.9406564584124654417656879286822... * 10^-324 (DBL_TRUE_MIN [C11/C++11]) 這就是第三張圖裡的範圍來源 ==== 前兩張圖裡還有列出一個更「大」的 long double 但這個型別實際上是什麼也要看編譯器怎麼定, 標準只說它是 "extened precision" 第一張圖裡它跟 double 根本就一樣大 第二張圖裡它是一個佔 80-bit 的型態, 這個並不在 IEEE754 的規範裡 所以它們的範圍也就是各自說了算 實際上在你用的編譯器裡的範圍是多少可以叫用類似的常數出來 分別是 LDBL_MAX, LDBL_MIN, LDBL_TRUE_MIN 對應上面的三種極限值 那個 80-bit 的型態使用的是 63+1 位有效位數, 指數是 2 的 -16382 到 +16383 次方 你可以用類似的方法去推算極限值是不是符合上面第二張圖的數值 ==== 這篇因為純講範圍, 所以沒有提到實際上這個範圍是怎麼定的 這跟浮點數的位元實際是怎麼組織的有關 但這些都和原 PO 的問題範圍離的稍微遠一點所以全部略過 -- ◢ ˊ_▂▃▄▂_ˋ. ◣　　　　　 　　　　▅▅　▅▅　ι●╮　　 █▄▄▄▄▄ ▍./◤_▂▃▄▂_◥ \'▊ 　　ＨＡＲＵＨＩ █████　＜■┘ 　 ▄▄▄▄▄▄▄ ▎⊿ ◤◤◥█◥◥█Δ 　　ＩＳＭ　 　　By-gamejye　￠|\ 　　▌▌▌▌▌▄▌▌ ▏ζ(▏●‵◥′●▊)Ψ ▏　　 　　　 　　　　█　　　 ⊿Δ 　　▄▄▄ ▄▄▄▄ █/|▊ 〃 、 〃▋ |\ ▎　　　　　 　 　ハルヒ主義　　　 　　█▄▄▄█▄▄ ◥◥|◣ ‵′ ◢/'◢◢S.O.S 世界を大いに盛り上げるための涼宮ハルヒの団　　　 --

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