Java语言之float、double内存存储方式

简介: Java语言之float、double内存存储方式

前言

      本文讲述float、double的浮点型内存存储方式,浮点型存储和整形存储方式不同,所以字节大小或许一样,但是内容含义不一样。而float和double都涉及到精度问题,那么我们先来说说什么是精度!

精度:用科学记数法表示后,小数点能保留几位有效数字。

例如:11234.2234化成科学记数法,为1.12342234。小数点后有8位,则该精度为8位

浮点型(float和double)在内存中使用科学计数法存储,即一个浮点数有2部分组成:底数m和指数e,而指数e前面还有一位bit位是符号位,即代表了正负。

对了,本文还需要会计算小数的二进制哦

一.Float

       Float是单精度浮点类型,在计算机当中采用4个字节存储(采用IEEE754标准:标准规定了计算机程序设计环境中的二进和十进制的浮点数自述的交换、算术格式以及方法),虽然是四个字节,但实际上并不是32位比特位全用于存储。

如上图,float虽然占有了4个字节,32位bit位,但内存实际被分成了三部分,首位bit代表了符号位,之后8位代表了指数位,最后23位代表了底数位。


    符号位: 1位,表示负数,0表示正数


 指数位: 8位,表示指数,可表示数据范围(00000000-11111111,对应的十进制为0-255)


 因为指数可以是正数也可以是负数,IEEE754标准规定:指数减去127才是实际的指数(这是规定)


 float的指数表示范围是-127到128;


 底数位:只存储23位,最大值为2^23=8388607(7位数),由于我们输入的是十进制,因此对应十进制数为7位,故该float型的精度为7~8位有效数字(有的编译器为7位,有的为8位)


float精度的展示:

例如:23.625

23的二进制为10111

0.625的二进制 :0.625*2=1.25取整1,小数部分为0.25  

                           0.25*2=0.5取整为0,小数部分为0.5

                           0.5*2=1取整为1,小数部分为0.     //停止取整0.625二进制值:0.101

因此,23.625的二进制:10111.101

10111.101用科学记数法:1.0111101*2^4       //类比十进制数123.5—>1.235*10^2

指数:4,但是实际指数需要加127,为131,转换为二进制为:10000011

该数字为正数,所以符号位为0

内存存储形式:0  10000011 01111010000000000000000

   //符号位  +  指数二进制  +   科学记数法的小数部分   +  其余位为0

注:指数加127的原因是,计算机是为了更好的计算,当需要展示时会自动减去127的。

二.double

double是双精度浮点类型,在计算机中拥有8个字节,也就是64位bit位。

      符号位: 1位,表示负数,0表示正数

  指数位: 11位,表示指数,可表示数据范围(00000000000-11111111111,对应的十进制为0-2047)

 因为指数可以是正数也可以是负数,IEEE754标准规定:数减去1023才是实际的指数(这是规定)

  double的指数表示范围是-1023到1024;

  底数位:只存储52位,最大值为2^52=4503599627370496(16位数),由于我们输入的是十进制,因此对应十进制数为16位,故该double型的精度为16~17位有效数字(有的编译器为16位,有的为17位)

例如:23.625
23的二进制为10111

0.625的二进制 :0.625*2=1.25取整1,小数部分为0.25  

                           0.25*2=0.5取整为0,小数部分为0.5

                           0.5*2=1取整为1,小数部分为0.     //停止取整,0.625二进制值:0.101

因此,23.625的二进制:10111.101

10111.101用科学记数法:1.0111101*2^4       //类比十进制数123.5—>1.235*10^2

指数:4,但是实际指数需要加1023,为1027,转换为二进制为:10000000011

该数字为正数,所以符号位为0

内存存储形式:0 10000000011 0111101000000000000000000000000000000000000000  

            //符号位  +  指数二进制  +   科学记数法的小数部分   +  其余位为0

注:指数加1024的原因是,计算机是为了更好的计算,当需要展示时会自动减去1024的。

三.float和double对比

(1)在内存中占有的字节数不同

  • 单精度浮点数在机内占4个字节
  • 双精度浮点数在机内占8个字节

(2)有效数字位数不同

  • 单精度浮点数有效数字7/8位
  • 双精度浮点数有效数字16/17位

(3)所能表示数的范围不同

  • 单精度浮点的表示范围:-3.40E+38 ~ +3.40E+38
  • 双精度浮点的表示范围:-1.79E+308 ~ +1.79E+308

(4)在程序中处理速度不同

       一般来说,CPU处理单精度浮点数的速度比处理双精度浮点数快。

tq02
+关注
目录
打赏
0
0
0
0
7
分享
相关文章
JVM简介—1.Java内存区域
本文详细介绍了Java虚拟机运行时数据区的各个方面,包括其定义、类型(如程序计数器、Java虚拟机栈、本地方法栈、Java堆、方法区和直接内存)及其作用。文中还探讨了各版本内存区域的变化、直接内存的使用、从线程角度分析Java内存区域、堆与栈的区别、对象创建步骤、对象内存布局及访问定位,并通过实例说明了常见内存溢出问题的原因和表现形式。这些内容帮助开发者深入理解Java内存管理机制,优化应用程序性能并解决潜在的内存问题。
158 29
JVM简介—1.Java内存区域
【YashanDB知识库】kettle同步大表提示java内存溢出
在数据导入导出场景中,使用Kettle进行大表数据同步时出现“ERROR:could not create the java virtual machine!”问题,原因为Java内存溢出。解决方法包括:1) 编辑Spoon.bat增大JVM堆内存至2GB;2) 优化Kettle转换流程,如调整批量大小、精简步骤;3) 合理设置并行线程数(PARALLELISM参数)。此问题影响所有版本,需根据实际需求调整相关参数以避免内存不足。
|
2月前
|
java设置栈内存大小
在Java应用中合理设置栈内存大小是确保程序稳定性和性能的重要措施。通过JVM参数 `-Xss`,可以灵活调整栈内存大小,以适应不同的应用场景。本文介绍了设置栈内存大小的方法、应用场景和注意事项,希望能帮助开发者更好地管理Java应用的内存资源。
77 4
【YashanDB 知识库】kettle 同步大表提示 java 内存溢出
【问题分类】数据导入导出 【关键字】数据同步,kettle,数据迁移,java 内存溢出 【问题描述】kettle 同步大表提示 ERROR:could not create the java virtual machine! 【问题原因分析】java 内存溢出 【解决/规避方法】 ①增加 JVM 的堆内存大小。编辑 Spoon.bat,增加堆大小到 2GB,如: if "%PENTAHO_DI_JAVA_OPTIONS%"=="" set PENTAHO_DI_JAVA_OPTIONS="-Xms512m" "-Xmx512m" "-XX:MaxPermSize=256m" "-
基于Java的Hadoop文件处理系统:高效分布式数据解析与存储
本文介绍了如何借鉴Hadoop的设计思想,使用Java实现其核心功能MapReduce,解决海量数据处理问题。通过类比图书馆管理系统,详细解释了Hadoop的两大组件:HDFS(分布式文件系统)和MapReduce(分布式计算模型)。具体实现了单词统计任务,并扩展支持CSV和JSON格式的数据解析。为了提升性能,引入了Combiner减少中间数据传输,以及自定义Partitioner解决数据倾斜问题。最后总结了Hadoop在大数据处理中的重要性,鼓励Java开发者学习Hadoop以拓展技术边界。
100 7
double ,FLOAT还是double(m,n)--深入解析MySQL数据库中双精度浮点数的使用
本文探讨了在MySQL中使用`float`和`double`时指定精度和刻度的影响。对于`float`,指定精度会影响存储大小:0-23位使用4字节单精度存储,24-53位使用8字节双精度存储。而对于`double`,指定精度和刻度对存储空间没有影响,但可以限制数值的输入范围,提高数据的规范性和业务意义。从性能角度看,`float`和`double`的区别不大,但在存储空间和数据输入方面,指定精度和刻度有助于优化和约束。
670 5
Java 11 的String是如何优化存储的?
本文介绍了Java中字符串存储优化的原理和实现。通过判断字符串是否全为拉丁字符,使用`byte`代替`char`存储,以节省空间。具体实现涉及`compress`和`toBytes`方法,前者用于尝试压缩字符串,后者则按常规方式存储。代码示例展示了如何根据配置决定使用哪种存储方式。
111 1
Java内存管理的艺术:深入理解垃圾回收机制####
本文将引领读者探索Java虚拟机(JVM)中垃圾回收的奥秘,解析其背后的算法原理,通过实例揭示调优策略,旨在提升Java开发者对内存管理能力的认知,优化应用程序性能。 ####
87 0
|
11月前
|
百度搜索:蓝易云【Java语言之float、double内存存储方式】
由于使用IEEE 754标准进行存储,float和double类型可以表示非常大或非常小的浮点数,并且具有一定的精度。然而,由于浮点数的特性,它们在进行精确计算时可能会存在舍入误差。在编写Java程序时,需要注意使
124 0
C 语言实例 - 计算 int, float, double 和 char 字节大小
C 语言实例 - 计算 int, float, double 和 char 字节大小。
128 1

热门文章

最新文章