Форматы чисел. Представление чисел в ЭВМ

Форматы чисел. Представление чисел в ЭВМ.

Память компьютера состоит из ячеек, в свою очередь состоящих из некоторого числа однородных элементов.

Каждый такой элемент служит для хранения одного из битов - разрядов двоичного числа. Именно поэтому каждый элемент ячейки называют битом или разрядом.

Используется несколько способов представления целых чисел, отличающихся количеством разрядов и наличием или отсутствием знакового разряда.

Под целые отводится 8 разрядов:

Под целые числа отводится 16 разрядов:

Под целые числа отводится 32 разряда:

Знак

Число

Минимальное значение: во всех разрядах ячейки хранятся нули.
Максимальное значение: во всех разрядах ячейки хранятся единицы (2n–1).

Беззнаковое представление можно использовать только для неотрицательных целых чисел.

Пример 1. Число 5310 = 1101012 в восьмиразрядном представлении имеет вид:

Число 53 в шестнадцатиразрядном представлении имеет вид:

При представлении со знаком самый старший (левый) разряд отводится под знак числа, остальные разряды - под само число.

Диапазон представления чисел - 2 n-1≤ x ≤ 2n-1-1, где n - разрядность ячейки.

Минимальное значение: -2n-1.
Максимальное значение: 2n-1–1.

Если число положительное, то в знаковый разряд помещается 0, если число отрицательное, то 1.

Любое вещественное число А может быть записано в нормальной (научной, экспоненциальной) форме:
А =±m  qp, где:
m - мантисса числа;
q - основание системы счисления;
p - порядок числа.

Пример. 472 000 000 может быть представлено так:

Запятая «плавает» по мантиссе.
Такое представление числа называется представлением в формате с плавающей запятой.
Бывают записи вида: 4.72Е+8.

4,72  108

472  106

4720  105

Число в формате с плавающей запятой может занимать в памяти компьютера 32 или 64 разряда.

Диапазон представления вещественных чисел определяется количеством разрядов, отведённых для хранения порядка числа, а точность - количеством разрядов, отведённых для хранения мантиссы.

При этом выделяются разряды для хранения

знака порядка,

порядка,

знака мантиссы

и мантиссы.

Для компьютерного представления целых чисел используются несколько различных способов, отличающихся друг от друга количеством разрядов (8, 16, 32 или 64) и наличием или отсутствием знакового разряда.
Для представления беззнакового целого числа его следует перевести в двоичную систему счисления и дополнить полученный результат слева нулями до стандартной разрядности.
При представлении со знаком самый старший разряд отводится под знак числа, остальные разряды - под само число. Если число положительное, то в знаковый разряд помещается 0, если число отрицательное, то 1.

А = ±m  qp, где:
m - мантисса числа;
q - основание системы счисления;
p - порядок числа.

Формат чисел с плавающей
запятой

А = ±mqp, где:
m - мантисса числа;
q - основание системы
счисления;
p - порядок числа.