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參數數據存儲用什麼格式

發布時間: 2023-06-19 04:26:22

① IEEE 754啥意思java中float和double的存儲方式就是用IEEE 754表示嗎通俗一點講講,必採納

IEEE二進制浮點數算術標准(IEEE 754)是最廣泛使用的浮點數運算標准,它規定了四種表示浮點數值的方式:單精確度(32位元)、雙精確度(64位元)、延伸單精確度(43位元以上,很少使用)與延伸雙精確度(79位元以上,通常以80位元實做)。
2.1 實數的IEEE 754表示形式
一個實數V在IEEE 754標准中可以用V=(-1)s×M×2E 的形式表示[3,4],說明如下:
(1)符號s(sign)決定實數是正數(s=0)還是負數(s=1),對數值0的符號位特殊處理。
(2)有效數字M(significand)是二進制小數,M的取值范圍在1≤M<2或0≤M<1。
(3)指數E(exponent)是2的冪,它的作用是對浮點數加權。
2.2 浮點格式
浮點格式是一種數據結構,它規定了構成浮點數的各個欄位,這些欄位的布局,及其算術解釋[2]。IEEE 754浮點數的數據位被劃分為3個欄位,對以上參數值進行編碼:
(1)一個單獨的符號位s直接編碼符號s。
(2)k位的偏置指數e(e=ek-1…e1e0)編碼指數E,移碼表示。
(3)n位的小數f(fraction)(f=fn-1…f1f0)編碼有效數字M,原碼表示。
2.3 浮點數的分類
根據偏置指數e的值,被編碼的浮點數可分成三種類型。
(1)規格化數
當有效數字M在范圍1≤M<2中且指數e的位模式ek-1…e1e0既不全是0也不全是1時,浮點格式所表示的數都屬於規格化數。這種情況中小數f(0≤f<1 ) 的二進製表示為0. fn-1…f1f0。有效數字M=1+f,即M=1. fn-1…f1f0 (其中小數點左側的數值位稱為前導有效位) 。我們總是能調整指數E,使得有效數字M在范圍1≤M<2中,這樣有效數字的前導有效位總是1,因此該位不需顯示表示出來,只需通過指數隱式給出。
需要特別指出的是指數E要加上一個偏置值Bias,轉換成無符號的偏置指數e,也就是說指數E要以移碼的形式在存放計算機中。且e、E和Bias三者的對應關系為e=E+Bias,其中Bias=2k-1-1。
(2)非規格化數
當指數e的位模式ek-1…e1e0全為零(即e=0)時,浮點格式所表示的數是非規格化數。這種情況下,E=1-Bais,有效數字M=f=0. fn-1…f1f0 ,有效數字的前導有效位為0。
非規格化數的引入有兩個目的。其一是它提供了一種表示數值0的方法,其二是它可用來表示那些非常接近於0.0的數。
(3)特殊數
當指數e的位模式ek-1…e1e0全為1時,小數f的位模式fn-1…f1f0全為0(即f=0)時,該浮點格式所表示的值表示無窮,s=0 時是+∞,s=1時是-∞。
當指數e的位模式ek-1…e1e0全為1時,小數f的位模式fn-1…f1f0不為0(fn-1、…、f1、f0、至少有一個非零即f≠0)時,該浮點格式所表示的值被稱為NaN(Not a Number)。比如當計算 或∞-∞時用作返回值,或者用於表示未初始化的數據。
3 IEEE 754浮點存儲格式
與浮點格式對應,浮點存儲格式規定了浮點格式在存儲器中如何存放。IEEE標準定義了這些浮點存儲格式,但具體選擇哪種存儲格式由實現工具(程序設計語言)決定。
匯編語言軟體有時取決於所使用的存儲格式,但更高級的語言通常僅處理浮點數據類型的語言概念。這些浮點數據類型在不同高級語言中有不同的名字,相應的IEEE格式如表1。
表1 IEEE 格式和語言類型
IEEE精度 C,C++ FORTRAN
單精度 float REAL or REAL*4
雙精度 double DOUBLE PRECISION or REAL*8
擴展雙精度 long double REAL*16 [僅適用於SPARC和PowerPC]

IEEE 754標准准確地定義了單精度和雙精度浮點格式,並為這兩種基本格式的分別定義了擴展格式,表1里擴展雙精度格式是IEEE標準定義的擴展雙精度類中的一種。
下面詳細討論在Intel x86和SPARC平台上使用的三種IEEE浮點存儲格式。
3.1 單精度格式
IEEE單精度浮點格式共32位,包含三個構成欄位:23位小數f,8位偏置指數e,1位符號s。將這些欄位連續存放在一個32位字里,並對其進行編碼。其中0:22位包含23位的小數f; 23:30位包含8位指數e;第31位包含符號s。如圖1所示。

圖1 單精度存儲格式
一般地,32位字的第0位存放小數f的最低有效位LSB(the least significant bit),第22位存放小數f的最高有效位MSB(the most significant bit);第23位存放偏置指數的最低有效位LSB,第30位存放偏置指數的最高有效位MSB;最高位,第31位存放符號s。
3.2 雙精度格式
IEEE雙精度浮點格式共64位,佔2個連續32位字,包含三個構成欄位:52位的小數f,11位的偏置指數e,1位的符號位s。將這2個連續的32位字整體作為一個64位的字,進行重新編號。其中0:51位包含52位的小數f;52:62位包含11位的偏置指數e;而最高位,第63位包含符號位s。如圖2所示。

圖 2 雙精度浮點數的存儲格式
f[31:0]存放小數f的低32位,其中第0位存放整個小數f的最低有效位LSB,第31位存放小數f的低32位的最高有效位MSB。
在另外的32位的字里,第0 到19位,即f[51:32],存放小數f的最高的20位,其中第0位存放這20位最高有效數中的最低有效位LSB,第19位存放整個小數f的最高有效位MSB。第20到30位,即e[52:62],存放11位的偏置指數e,其中第20位存放偏置指數的最低有效位LSB,第30位存放最高有效位MSB。最高位,第31位存放符號位s。
在Intel x86結構計算機中,數據存放採用小端法(little endian),故較低地址的32位的字中存放小數f的f[31:0]位。而在在SPARC結構計算機中,因其數據存放採用大端法(big endian),故較高地址的32位字中存放小數f的f[31:0]位。
3.3 擴展雙精度格式
⑴ 擴展雙精度格式(SPARC 結構計算機)
該4倍精度浮點環境符合IEEE關於擴展雙精度格式的定義。該浮點環境的4倍精度浮點格式共128位,佔4個連續32位字,包含3個構成欄位:112位的小數f,15位的偏置指數e,和1位的符號s。將這4個連續的32位字整體作為一個128位的字,進行重新編號。其中0:110位包含小數f;112:126位包含偏置指數e;第127位包含符號位s。如圖3所示。
在SPARC結構計算機中,地址最高的32位字存放小數的32位最低有效位,即f[31:0];但是在PowerPC結構計算機中,卻是地址最低的32位字存放這些位。
緊鄰的兩個32位字(在SPARC機中向下計算,在PowerPC機中向上計算)分別存放f[63:32]和f[95:64]。
最後一個字的第0到15位存放小數的最高16位,即f[111:96]。其中第0位存放該16位的最低有效位,第15位存放整個小數f的最高有效位。第16到30位存放15位的偏置指數e,其中第16位存放偏置指數的最低有效位,第30位存放它的最高有效位。最高位,第31位存放符號s。

圖 3 擴展雙精度存儲格式 (SPARC 結構計算機)
⑵ 擴展雙精度格式(Intel x86結構計算機)
該浮點環境雙精度擴展格式符合IEEE雙精度擴展格式的定義。該浮點環境的擴展雙精度格式共80位,佔3個連續32位字,包含四個構成欄位:63位的小數f,1位顯式前導有效位(explicit leading significand bit)j,15位偏置指數e,和1位符號位s。將這3個連續的32位字整體作為一個96位的字,進行重新編號。其中0:63包含63位的小數f,第63位包含前導有效位j,64:78位包含15位的偏置指數e,最高位第79位包含符號位s。
在Intel結構系計算機中,這些欄位依次存放在十個連續的位元組中。但是,由於 UNIX System V Application Binary Interface Intel 386 Processor Supplement (Intel ABI) 要求雙精度擴展參數,從而佔用堆棧中3個相連地址的32位字,其中最高一個字的高16位未被使用,如圖4所示。

圖4 擴展雙精度存儲格式(Intel x86結構計算機)

地址最低的32位字存放小數f的低32位,即f[31:0]。其中第0位存放整個小數f的最低有效位LSB 第31位存放小數低32位的最高有效位MSB。
地址居中的32位字,第0到30位存放小數f的31位最高位,即f[62:32]。其中第0位存放31位最高小數位的最低有效位LSB,第30位存放整個小數的最高有效位,地址居中的32位字的最高位第31位存放顯式的前導有效位j。
地址最高32位字里,第0到14位存放15位的偏置指數e,第0位存放偏置指數的最低有效位LSB,第14位存放最高有效位MSB,第15位存放符號位s。雖然地址最高的32位字的高16位在Intel x86結構系列機種未被使用,但他們對符合Intel ABI的規定來說,是必需的。
4 總結
以上討論了Intel x86、Power PC和SPARC平台上使用的三種IEEE 754浮點數格式及其存儲格式,下面對浮點數的相關參數進行總結,具體見表2。

表2 IEEE 浮點格式參數總結
參數 浮點格式
單精度 雙精度 擴展雙精度(Intel x86) 擴展雙精度(SPARC)
小數f寬度n 23 52 63 112
前導有效位 隱含 隱含 顯式 隱含
有效數字M精度p 24 53 64 113
偏置指數寬度k 8 11 15 15
偏置值Bias +127 +1023 +16383 +16383
符號位寬度 1 1 1 1
存儲格式寬度 32 64 80 128

參考文獻
[1] David Goldberg with Doug Priest. What Every Computer Scientist Should Know about Floating-Point Arithmetic. http://grouper.ieee.org/
[2] Sun Corporation.Numerical Computation Guide, pp1-11. http://docs.sun.com
[3] Randal E.Bryant,David O'Hallaron. Computer Systems Aprogrammer』s Perspective(英文版) [M] .北京:電子工業出版社,2004
[4]David A. Patterson, John L. Hennessy.Computer Organization & Design: The Hardware/Software Interface. (英文版 第二版) [M] . 北京:機械工業出版社,1999.275~321

② 存儲過程的參數類型哪幾種

存儲過程共有IN、OUT、INOUT三種參數類型,格式如下:CREATEPROCEDURE(IN|OUT|INOUT參數名數據類型...)存儲過程可以沒有參數,但如果在使用過程需要用到參數,需按上面的格式進行定義。

第一項:IN|OUT|INOUT,表示參數的類型,選擇其中的一種即可;第二項:參數名,表示參數的名稱;第三項:數據類型,表示這個參數的數據類型,如int、float、double、varcahr等;第四項:「…」,表示參數可以定義多個,如果有多個參數時按前三項的格式定義即可,每個參數間用英文狀態下的逗號「

③ 數據分析項目包含哪些流程

1、數據採集


了解數據採集的意義在於真正了解數據的原始面貌,包括數據產生的時間、條件、格式、內容、長度、限制條件等。


2、數據存儲


無論數據存儲於雲端還是本地,數據的存儲不只是我們看到的資料庫那麼簡單。


3、數據提取


數據提取是將數據取出的過程,數據提取的核心環節是從哪取、何時取、如何取。


4、數據挖掘


數據挖掘是面對海量數據時進行數據價值提煉的關鍵。


5、數據分析


數據分析相對於數據挖掘更多的是偏向業務應用和解讀,當數據挖掘演算法得出結論後,如何解釋演算法在結果、可信度、顯著程度等方面對於業務的實際意義,如何將挖掘結果反饋到業務操作過程中便於業務理解和實施是關鍵。


6、數據展現


數據展現即數據可視化的部分,數據分析師如何把數據觀點展示給業務的過程。數據展現除遵循各公司統一規范原則外,具體形式還要根據實際需求和場景而定。


7、數據應用


數據應用是數據具有落地價值的直接體現,這個過程需要數據分析師具備數據溝通能力、業務推動能力和項目工作能力。