Warum ist Float einfache Präzision?

Da Float relativ wenig Speicherplatz beansprucht, nur 32 Bit. Die Gründe, warum Float als einfache Genauigkeit konzipiert ist: 1. Speicherplatz ist eine begrenzte Ressource. Die Verwendung von kleinerem Speicherplatz zum Speichern von Gleitkommazahlen kann eine größere Flexibilität und Effizienz bieten. Der 32-Bit-Speicherplatz von Gleitkommazahlen mit einfacher Genauigkeit ist ausreichend. Erfüllen Sie die Anforderungen der meisten Anwendungen. Bei der Durchführung von Gleitkommaberechnungen ist auch die Recheneffizienz zu berücksichtigen. Die Verwendung kleinerer Datentypen kann die Berechnungsgeschwindigkeit verbessern .

Das Betriebssystem dieses Tutorials: Windows 10-System, Dell G3-Computer.

Float ist ein Datentyp, der zum Speichern von Gleitkommazahlen (d. h. Dezimalzahlen) verwendet wird. Es wird als „einfache Präzision“ bezeichnet, da es einen relativ kleinen Speicherplatz von nur 32 Bit (4 Byte) einnimmt, während sich „doppelte Präzision“ auf einen anderen Gleitkomma-Datentyp Double bezieht, der 64 Bit (8 Byte) einnimmt.

Warum ist Float für einfache Präzision ausgelegt und nicht für doppelte Präzision oder andere größere Präzision? Dabei geht es vor allem um zwei Überlegungen: Speicherplatz und Recheneffizienz.

Speicherplatz ist eine begrenzte Ressource, insbesondere im Computerspeicher. Jeder zusätzliche Speicherplatz für einen Datentyp belegt mehr Speicher, wodurch die Datenmenge begrenzt wird, die gleichzeitig gespeichert werden kann. In vielen Anwendungen ist der Speicherplatz ein kritischer Faktor. Daher kann die Verwendung von kleinerem Speicherplatz zum Speichern von Gleitkommazahlen für mehr Flexibilität und Effizienz sorgen. Der 32-Bit-Speicherplatz für Gleitkommazahlen mit einfacher Genauigkeit reicht aus, um die Anforderungen der meisten Anwendungen zu erfüllen.

Recheneffizienz ist ebenfalls einer der zu berücksichtigenden Faktoren. Bei Gleitkommaberechnungen kann die Verwendung kleinerer Datentypen die Berechnungsgeschwindigkeit erhöhen. Gleitkommazahlen mit einfacher Genauigkeit erfordern nur 32-Bit-Berechnungsoperationen, die schneller abgeschlossen werden können als die 64-Bit-Operationen von Gleitkommazahlen mit doppelter Genauigkeit. Für einige Anwendungen, die effizientes Rechnen erfordern, wie z. B. wissenschaftliches Rechnen, Bildverarbeitung und Spieleentwicklung, ist die Rechengeschwindigkeit entscheidend.

Gleitkommazahlen mit einfacher Genauigkeit unterliegen ebenfalls einigen Einschränkungen. Da nur 32 Speicherplätze vorhanden sind, sind Darstellungsbereich und Genauigkeit relativ gering. Die Anzahl der signifikanten Stellen, die sie darstellen kann, beträgt etwa 6–7 Stellen, während die Anzahl der signifikanten Stellen, die eine Gleitkommazahl mit doppelter Genauigkeit darstellen kann, etwa 15–16 Stellen beträgt. Dies bedeutet, dass Gleitkommazahlen mit doppelter Genauigkeit möglicherweise besser geeignet sind, wenn mit großen Wertebereichen oder Berechnungen gearbeitet wird, die eine höhere Präzision erfordern.

Kurz gesagt, das Design von Float als Gleitkommazahl mit einfacher Genauigkeit basiert auf dem Gleichgewicht zwischen Speicherplatz und Recheneffizienz. Es bietet für die meisten Anwendungen ausreichende Genauigkeit und Reichweite und ist recheneffizienter. In bestimmten Anwendungsszenarien können je nach Bedarf geeignete Datentypen ausgewählt werden, um Speicher- und Rechenanforderungen in Einklang zu bringen.

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