打字猴:1.701005372e+09
1701005372     function [x_double,s,c,f]=ieee2double(x_ieee)    %将IEEE编码转换为双精度数据    %x_double=(-1)^s*2^(c-1023) * (1+f),双精度数据    %x_ieee,IEEE编码    %s,符号位,长度1    %c,指数位,长度11    %f,尾数位,长度52    %    s=bin2dec(x_ieee(1));         %二进制转十进制    c=bin2dec(x_ieee(2:12));      %二进制转十进制    m=bin2dec(x_ieee(13:64)’);    %二进制转十进制    %为了保证精度,使用符号运算    f=sym(‘1/2’).^(1:52) *m;    x_double=(-1)^s*2^(c-1023) * (1+f);
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1701005374 double数值转换为IEEE数值,函数程序文件如下:
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1701005376     function [x_ieee,s,c,f]=double2ieee(x_double)    %将双精度数据转换为IEEE编码    %x_double=(-1)^s*2^(c-1023) * (1+f),双精度数据    %x_ieee,IEEE编码    %s,符号位,长度1    %c,指数位,长度11    %f,尾数位,长度52        if x_double>0        s=‘0’;    else        s=‘1’;    end    n=floor(log2(x_double));      c=dec2bin(n+1023,11);                            %十进制转二进制    f=dec2bin(round((x_double/2^n-1) *2^52),52);     %十进制转二进制    x_ieee=[s,c,f];
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1701005378 利用上面的double2ieee()函数尝试得到0.1的IEEE编码,程序如下:
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1701005380     clc,clear,close all             %清屏和清除变量    warning off                     %消除警告    x_double=0.1;                       x_ieee_01=double2ieee(x_double) %将双精度数据转换为IEEE编码
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1701005382 运行程序输出结果如下:
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1701005384     x_ieee_01 =    0011111110111001100110011001100110011001100110011001100110011010
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1701005386 也就是说0.1的IEEE编码就是由一系列0和1组成,其实这串二进制代表的真实数据略大于0.1,也就是说:
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1701005388     ieee(0011111110111001100110011001100110011001100110011001100110011001)    < double(0.1) <    ieee(0011111110111001100110011001100110011001100110011001100110011010)
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1701005390 我们都知道计算机是二进制存储数据的,由于0.1没有精确的IEEE编码,根据就近一致原则,0.1采用的IEEE编码就采用最近的第二个编码。
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1701005392 【问题】0.1两个编码到底代表什么数据呢?
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1701005394 【分析】
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1701005396 下面使用ieee2double()函数来测试如下:
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1701005398     clc,clear,close all        %清屏和清除变量    warning off                %消除警告    x_double_01_left=ieee2double(‘0011111110111001100110011001100110011001100110011001100110011001’)  %将IEEE编码转换为双精度数据    ans1 = double(x_double_01_left)-0.1 %可以看出,第一个IEEE编码和0.1还是有差距的    x_double_01_right=ieee2double(‘0011111110111001100110011001100110011001100110011001100110011010’)    ans2 = double(x_double_01_right)-0.1 %第二个IEEE编码和0.1就没有区别了
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1701005400 运行程序输出结果如下:
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1701005402     x_double_01_left =    7205759403792793/72057594037927936    ans1 =      -1.3878e-17        x_double_01_right =    3602879701896397/36028797018963968    ans2 =         0
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1701005404 由结果可以看出,第一个IEEE编码和0.1还是有差距的;第二个IEEE编码和0.1没有区别,然而它也不是0.1的真实编码,而是距离最近的一个,换句话说0.1是没有准确的IEEE编码的,当然还有很多数据也没有准确的IEEE编码。
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1701005406 同理可以得到0.2和0.3的IEEE编码,以及相应的IEEE编码代表的真实数值,程序如下:
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1701005408     %0.2的编码转换     clc,clear,close all             %清屏和清除变量    warning off         %消除警告    x_ieee_02=double2ieee(0.2)      %0.2 IEEE编码    x_double_02=ieee2double(x_ieee_02)    %0.3的编码转换     x_ieee_03=double2ieee(0.3)      %0.3 IEEE编码    x_double_03=ieee2double(x_ieee_03)
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1701005410 运行程序输出结果如下:
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1701005412     x_ieee_02 =    0011111111001001100110011001100110011001100110011001100110011010    x_double_02 =    3602879701896397/18014398509481984        x_ieee_03 =    0011111111010011001100110011001100110011001100110011001100110011    x_double_03 =    5404319552844595/18014398509481984
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1701005414 现在模拟计算0.1+0.3-0.2的结果:
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1701005416    x_double_01-x_double_03+x_double_02
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1701005418 运行程序输出结果如下:
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1701005420         ans =    1/36028797018963968
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