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二进制表示的极限之美 - Math.pow(2, 53) 等于 Math.pow(2, 53) + 1?

前端

数字的计算机表示

在计算机中,数字的表示方式与我们日常使用的十进制不同。计算机使用二进制,即只包含0和1两种数字。二进制的表示方式更加适合计算机的电子元件,因为它们只有两种状态:开和关。

浮点数的计算机表示是IEEE 754标准。IEEE 754标准定义了多种浮点数格式,其中最常见的是double precision。double precision使用64位(8个字节)来表示一个浮点数。

Double precision

double precision的64位分为三个部分:符号位、指数位和尾数位。符号位占1位,指数位占11位,尾数位占52位。

符号位表示数字的正负号。0表示正数,1表示负数。

指数位表示数字的大小。指数位的值是数字的阶码,阶码是数字的幂指数。例如,如果指数位的值是10,那么数字就是2的10次方。

尾数位表示数字的小数部分。尾数位的值是数字的小数部分,用二进制表示。

JavaScript 的 Math.pow 函数

JavaScript 的 Math.pow 函数用于计算一个数字的幂。Math.pow 函数的第一个参数是底数,第二个参数是幂指数。

例如,以下代码计算2的53次方:

Math.pow(2, 53);

这个代码的输出是9007199254740992。

Math.pow(2, 53) 等于 Math.pow(2, 53) + 1 吗?

现在,我们来回答这个问题:Math.pow(2, 53) 等于 Math.pow(2, 53) + 1 吗?

答案是:不等于。

因为 Math.pow(2, 53) 的结果是 9007199254740992,而 Math.pow(2, 53) + 1 的结果是 9007199254740993。

这是因为 double precision 的尾数位只有52位,因此它无法精确表示 2的53次方。当 Math.pow 函数计算 2的53次方时,它会将结果四舍五入到最接近的 double precision 数字。

总结

Math.pow(2, 53) 不等于 Math.pow(2, 53) + 1,这是因为 double precision 无法精确表示 2的53次方。

浮点数的表示方式是有限的,因此它们无法精确表示所有的数字。当我们使用浮点数进行计算时,我们必须意识到这种局限性。