Números de vírgula flutuante: Representação em Computadores

Como e feita a representação de um número em ponto flutuante no computador?
Esta técnica de representação é a mais utilizada nos computadores, ela utiliza um bit para sinal, uma quantidade pequena de bits para o expoente e uma quantidade maior de bits para a parte “”principal”” do número.
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Os números de vírgula flutuante são usados para representar números reais em sistemas informáticos. Estes números têm um ponto decimal e podem ser positivos ou negativos. Nos computadores, os números de vírgula flutuante são representados usando um formato padrão conhecido como o padrão IEEE 754. Este formato especifica a forma como os números de vírgula flutuante devem ser representados em binário.

Na norma IEEE 754, um número de vírgula flutuante é representado utilizando três componentes: o bit de sinal, o expoente e a mantissa. O bit de sinal representa se o número é positivo ou negativo. O expoente especifica a potência de 2 pela qual a mantissa é multiplicada. A mantissa é a parte fraccionada do número.

Para declarar um float em PHP, você simplesmente precisa usar a palavra-chave “float” seguida pelo nome da variável. Por exemplo:

= 3.14159;

Para calcular o complemento de 2, precisamos primeiro converter o número para sua forma binária. Em seguida, invertemos todos os bits e adicionamos 1. Por exemplo, para encontrar o complemento de 2 para o número decimal 5, primeiro convertemos 5 para binário, que é 101. Em seguida, invertemos todos os bits para obter 010 e adicionamos 1 para obter 011, que é o complemento de 2 para o número 5.

A norma IEEE 754 é uma norma muito utilizada para representar números de vírgula flutuante em binário. Esta norma define dois formatos: precisão simples e precisão dupla. A precisão simples utiliza 32 bits para representar um número de vírgula flutuante, enquanto a precisão dupla utiliza 64 bits. A norma também especifica a forma como operações como a adição, a subtracção, a multiplicação e a divisão devem ser efectuadas em números de vírgula flutuante.

Para converter um número binário com uma vírgula em decimal, precisamos primeiro de identificar a posição da vírgula. Em seguida, convertemos o número binário em decimal como habitualmente, mas em vez de multiplicar cada bit por uma potência de 2, multiplicamo-lo por uma potência negativa de 2. Por exemplo, para converter o número binário 101.1 em decimal, identificamos primeiro a posição da vírgula que se encontra entre o primeiro e o segundo bits. Em seguida, convertemos o número em decimal multiplicando o primeiro bit por 2^2, o segundo bit por 2^1 e o terceiro bit por 2^-1. Isto dá-nos o equivalente decimal de 5,5.

O ponto fixo de uma função é o ponto em que a função não muda de valor para pequenas alterações na entrada. Por outras palavras, é o ponto em que a função é “fixa”. Os pontos fixos são importantes em muitas áreas da matemática e da física e são frequentemente utilizados em problemas de optimização. A determinação do ponto fixo de uma função pode ser feita utilizando vários métodos numéricos, como os métodos iterativos ou os métodos de bissecção.

Em conclusão, os números de vírgula flutuante são uma parte importante dos sistemas informáticos e são utilizados para representar números reais. O padrão IEEE 754 especifica como esses números devem ser representados em binário e como as operações devem ser realizadas sobre eles. Para declarar um float em PHP, é utilizada a palavra-chave “float”. O complemento de 2 pode ser calculado invertendo todos os bits e adicionando 1. Os pontos fixos de funções são importantes em matemática e podem ser encontrados usando métodos numéricos.

FAQ
Como se chama um ponto fixo?

Um ponto fixo é chamado um número que tem um número fixo de dígitos após o ponto decimal. É diferente de um número de vírgula flutuante, que pode ter um número variável de dígitos após a vírgula decimal, e a sua vírgula decimal pode deslocar-se dependendo da magnitude do número que está a ser representado.

Como é que se define um float em Python?

Em Python, um float é definido como um tipo de dados numéricos que pode representar números decimais com um componente fracionário. Os floats são representados usando a palavra-chave “float” e podem ser criados simplesmente atribuindo um número decimal a uma variável. Por exemplo, `x = 3.14` cria uma variável float chamada “x” com o valor 3.14.

Então, o que é a representação em ponto fixo?

A representação em ponto fixo é uma forma de representar números na qual um número fixo de dígitos é alocado para as partes inteiras e fracionárias de um número. Ao contrário da representação em vírgula flutuante, a posição do ponto decimal é fixa, daí o nome “vírgula fixa”. A representação em vírgula fixa é frequentemente utilizada em sistemas incorporados e aplicações de processamento de sinais, onde não é necessária uma elevada precisão e as operações aritméticas podem ser efectuadas de forma mais rápida e eficiente do que com a representação em vírgula flutuante.