float与double的范围和精度

本文详细介绍了float和double两种浮点数类型的范围与精度,对比了它们在位数上的区别,同时深入探讨了Oracle数据库中Number类型的使用规则及其在不同情况下的表现。

1. 范围
  float和double的范围是由指数的位数来决定的。
  float的指数位有8位,而double的指数位有11位,分布如下:
  float:
  1bit(符号位) 8bits(指数位) 23bits(尾数位)
  double:
  1bit(符号位) 11bits(指数位) 52bits(尾数位)
  于是,float的指数范围为-127~+128,而double的指数范围为-1023~+1024,并且指数位是按补码的形式来划分的。
  其中负指数决定了浮点数所能表达的绝对值最小的非零数;而正指数决定了浮点数所能表达的绝对值最大的数,也即决定了浮点数的取值范围。
  float的范围为-2^128 ~ +2^128,也即-3.40E+38 ~ +3.40E+38;double的范围为-2^1024 ~ +2^1024,也即-1.79E+308 ~ +1.79E+308。

2.  精度
  float和double的精度是由尾数的位数来决定的。浮点数在内存中是按科学计数法来存储的,其整数部分始终是一个隐含着的“1”,由于它是不变的,故不能对精度造成影响。
  float:2^23 = 8388608,一共七位,这意味着最多能有7位有效数字,但绝对能保证的为6位,也即float的精度为6~7位有效数字;
  double:2^52 = 4503599627370496,一共16位,同理,double的精度为15~16位。

3.Oracle中Number类型

在Oracle中Number类型可以用来存储0,正负定点或者浮点数,可表示的数据范围在
1.0 * 10(-130) —— 9.9...9 * 10(125) {38个9后边带88个0}
的数字,当Oracle中的数学表达式的值>=1.0*10(126)时,Oracle就会报错。
Number的数据声明如下:
表示        作用        说明
Number(p, s)        声明一个定点数        p(precision)为精度,s(scale)表示小数点右边的数字个数,精度最大值为38,
Number(p)        声明一个整数        相当于Number(p, 0)
Number        声明一个浮点数        其精度为38,要注意的是scale的值没有应用,也就是说scale的指不能简单的理解为0,或者其他的数。

定点数的精度(p)和刻度(s)遵循以下规则:
?        当一个数的整数部分的长度 > p-s 时,Oracle就会报错
?        当一个数的小数部分的长度 > s 时,Oracle就会舍入。
?        当s(scale)为负数时,Oracle就对小数点左边的s个数字进行舍入。
?        当s > p 时, p表示小数点后第s位向左最多可以有多少位数字,如果大于p则Oracle报错,小数点后s位向右的数字被舍入

4.验证
create or replace function  func_test(p_type number) return number
is
/*
 功能:基于警度图数据同步
*/
 l_cnt number;
begin
 select p_type into l_cnt from dual;
 return l_cnt;
end func_test;
/
show err;

5.结论

number 的总长度是40位,其中可能包括:小数点,负号位。

select to_char(func_test(-987.1234567891234567891234567891234567891234)) from dual;
-987.12345678912345678912345678912345679   //包括小数点及负号位共40位
select to_char(func_test(9876.1234567891234567891234567891234567891234)) from dual;
9876.12345678912345678912345678912345679   //4位整数+小数点+35位小数=40位
select to_char(func_test(987.1234567891234567891234567891234567891234)) from dual;
987.123456789123456789123456789123456789   //3位整数+小数点+36位小数=40位
select to_char(func_test(1234567891234567891234567891234567891234)) from dual;
1234567891234567891234567891234567891234   //40位整数
select to_char(func_test(12345678912345678912345678912345678912345)) from dual;
1.2345678912345678912345678912345679E+40   //41位时精度发生丢失
1.2345678912345678912345678912345679×10^40 即 12345678912345678912345678912345678900000

在CJava等编程语言中,floatdouble是用于表示浮点数的基本数据类型,但它们在精度数值范围声明方式上存在差异。 ### 精度 float类型在精度上提供大约6位有效数字,适合一般的浮点数计算;double类型在精度上提供大约15位有效数字,适合需要更高精度的计算较大数值范围。在进行科学计算或需要保持较高精度的情况下,推荐使用double类型[^1]。 ### 数值范围 float范围为 -2^128 ~ +2^128,也即 -3.40E+38 ~ +3.40E+38;double范围为 -2^1024 ~ +2^1024,也即 -1.79E+308 ~ +1.79E+308(这里的E表示的是10的多少次方)[^2][^3]。 ### 声明方式 以下是在CJava中声明floatdouble类型变量的示例: #### C语言 ```c #include <stdio.h> int main() { // 声明float类型变量 float floatVariable = 3.14f; // 声明double类型变量 double doubleVariable = 3.1415926535; printf("Float variable: %f\n", floatVariable); printf("Double variable: %lf\n", doubleVariable); return 0; } ``` 在C语言中,声明float类型变量时,需要在浮点数常量后面加上`f`或`F`来明确表示这是一个float类型的值;而声明double类型变量时,直接使用浮点数常量即可。 #### Java语言 ```java public class Main { public static void main(String[] args) { // 声明float类型变量 float floatVariable = 3.14f; // 声明double类型变量 double doubleVariable = 3.1415926535; System.out.println("Float variable: " + floatVariable); System.out.println("Double variable: " + doubleVariable); } } ``` 在Java中,声明float类型变量同样需要在浮点数常量后面加上`f`或`F`;声明double类型变量时,直接使用浮点数常量,也可以在后面加上`d`或`D`,不过通常可以省略。 需要注意的是,在金融计算等对精度要求极高的场景中,floatdouble都不适合,因为它们存在精度问题,推荐使用Java中的`BigDecimal`类或其他高精度计算库[^4]。
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