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  1. 2012.10.18 실수의 표현

실수의 표현

Posted 2012. 10. 18. 13:59

실수는 소수점을 기준으로 왼쪽에 위치하는 수를 정수부라 하며 

오른쪽에 위치하는 수를 소수부라 한다.

컴퓨터에서는 이러한 실수에 대하여 정수부와 소수부로 분리해 표현하지 않고

수의 유효 자릿수들을 부호화된 고정 소수점을 나타내는 가수부와 그 수에서의 실제

소수점의 위치를 나타내는 지수부로 표현하는 부동 소수점 표기법( floating-point notation )을 사용함.

즉, 968.75라는 수는 0.96875*10³ 으로 표현할 수 있으며, 이때 96875를 가수 또는 공학 표기법에서는

주요부( significant ) 라고 하고, 10의 곱에 해당하는 3을 지수( exponent )라고 한다.

이때 공학 표기법에서 주요부는 항상 1보다 크거나 같고 10보다 작은 수의 범위를 사용하여 표기하게

되는데, 이를 표준 형식 ( normalized form ) 이라고 한다. 위 예제의 경우 9.6875*10²으로 표현하는

것이 표준 형식이다. 0.0096875라는 수를 표준으로 나타낼땐 지수부에 마이너스를 사용 함으로써

9.6875*10-³으로 표현한다.


컴퓨터에서는 0과 1의 바이너리를 사용하며, 부동 소수 형식 역시 바이너리 숫자 형태의

공학 표기법으로 기록해야 논리적 연산을 수행 할 때 편리해지게 된다.


됬고..


컴퓨터에서는 바이너리 부동 소수값을 저장 하는 규칙에 대하여 IEEE( Institute of Electrical and Electronics Engineers ) 에서 제시한 4바이트 단정도( single percision ) 와 8바이트 배정도

( double precision ) 을 사용 하고 있다.

단정도 형식은 3개의 부분으로 구성 되어 있다. 왼쪽 최상위 1비트는 정수에서와 같이

음수,양수를 나타내는 부호비트고, 다음 8비트는 지수부를 나타내며 나머지 23비트에 가수부의 내용을

저장하게 된다.


 1bit

8bit

23bit 

 부호(음,양)

지수부

가수부 

실제 유효 수를 나타내는데 쓰이는 가수부는 23비트이며, 23비트로 표현 할 수 있는 10진수의

자릿수는 7자리 정도다. 그래서 1234567.8 과 1234567.9는 같은 값으로 저장되어지는 문제점이 있다.



배정도 부동 소수 형식은 이러한 한계를 보다 많이 줄이고 보다 자세히 데이터를 표현 할 수도

있도록 그 크기를 증가시킨 것으로,


 1bit

11bit 

52bit 

 부호(음,양)

지수부 

가수부 

이렇게 되어 잇뙇