用浮点表示一个数——练习题2.52解答

《深入理解计算机系统(原书第2版)》第2章信息的表示和处理

练习题2.52 考虑下列基于IEEE浮点格式的7位浮点表示。两个格式都没有符号位——它们只能表示非负的数字。
1.格式A
有k=3个阶码位。阶码的偏置值是3。
有n=4个小数位。
2.格式B
有k=4个阶码位。阶码的偏置值是7。
有n=3个小数位。
下面给出了一些格式A表示的位模式,你的任务是将它们转换成格式B中最接近的值。如果需要,请使用舍入到偶数的舍入原则。另外,给出由格式A和格式B表示的位模式对应的数字的值。给出整数(例如17)或者小数(例如17/64)。


image.png

101 1110的转换

位101 1110对应的数字的值为15/2,这个很简单,就不赘述了。这里讲一下怎么将15/2转为格式B。

在这道习题之前,P74页已经有一个将整数值转换成浮点形式的实例了:

在图2-14中我们看到12 345具有二进制表示[11000000111001]。通过将二进制小数点左移13位,我们创建这个数的一个规格化表示,得到12345 = 1.10000001110012×2^13。为了用IEEE单精度形式来编码,我们丢弃开头的1,并且在末尾增加10个0,来构造小数字段,得到二进制表示 [10000001110010000000000]。为了构造阶码字段,我们用13加上偏置量127,得到140,其二进制表示为[10001100]。加上符号位0,我们就得到二进制的浮点表示[01000110010000001110010000000000]。

参考以上转换流程,对101 1110处理如下:

  1. 15具有二进制表示[1111]
  2. 15/2的二进制表示[111.1]
  3. 将二进制小数点左移2位,得到1.111x2^2
  4. 丢弃开头的1,构造小数字段,得到二进制表示[111]
  5. 构造阶码字段,用2加上偏置量7,得到9,其二进制表示为[1001]
  6. 最后得到格式B的浮点表示:[1001 111]

010 1001的转换

010 1001的值为25/32,同样的流程处理:

  1. 25具有二进制表示[11001]
  2. 25/32的二进制表示1.1001x2^-1
  3. 由于格式B只能表示3个小数位,舍入到偶数得到1.100x2^-1
  4. 丢弃开头的1,构造小数字段,得到二进制表示[100]
  5. 构造阶码字段,用-1加上偏置量7,得到6,其二进制表示为[0110]
  6. 最后得到格式B的浮点表示:[0110 100]

110 1111的转换

110 1111的值为31/2,流程如下:

  1. 31具有二进制表示[11111]
  2. 31/2的二进制表示1.1111x2^3
  3. 由于格式B只能表示3个小数位,1.11110做舍入到偶数为1.000x2
  4. 31/2的舍入后表示为1.000x2^4
  5. 丢弃开头的1,构造小数字段,得到二进制表示[000]
  6. 构造阶码字段,用4加上偏置量7,得到11,其二进制表示为[1011]
  7. 最后得到格式B的浮点表示:[1011 000]

000 0001的转换

000 0001的值为1/64

  1. 1/64具有二进制表示1.000x2^-6
  2. 丢弃开头的1,构造小数字段,得到二进制表示[000]
  3. 构造阶码字段,用-6加上偏置量7,得到1,其二进制表示为[0001]
  4. 最后得到格式B的浮点表示:[0001 000]
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 162,158评论 4 370
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 68,600评论 1 307
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 111,785评论 0 254
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 44,655评论 0 220
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 53,075评论 3 295
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 41,002评论 1 225
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 32,146评论 2 318
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,918评论 0 211
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,671评论 1 250
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,838评论 2 254
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 32,318评论 1 265
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,636评论 3 263
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 33,343评论 3 244
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,187评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,982评论 0 201
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 36,126评论 2 285
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,934评论 2 279

推荐阅读更多精彩内容

  • 背景 在java中float赋值给double,会产生精度问题。 输出为2.0999999046325684。 小...
    我叫小小强阅读 19,098评论 2 23
  • 定点小数运算 来自:http://www.eepw.com.cn/article/17893.htm 在DSP世界...
    郝宇峰阅读 8,519评论 0 2
  • 网站乱码问题我们会经常碰到,大多见于非英文的中文字符或其他字符乱码,而且,这类问题常常是因为编码方式问题,主要原因...
    波段顶底阅读 2,702评论 1 9
  • 1. 小数 二进制小数:abc.def十进制小数:a * 2^2 + b * 2^1 + c * 2^0 + d ...
    何幻阅读 939评论 0 0
  • 阅读下面的材料,根据要求写一篇不少于800字的文章。(60分) 小朱向父母坦陈了自己酝酿很久的一个想法:辞职回家和...
    飞晚阅读 869评论 2 7