浮動小数点数型 【floating point number type】

概要

浮動小数点数型(floating point number type)とは、プログラミング言語などが扱う基本的なデータ型の一つで、小数点以下の桁数が可変長の実数を格納することができるもの。多くの言語で整数型と共に数値を表す組み込みデータ型の一つとして採用されている。

浮動小数点数型では、数値の正負を表す「符号部」、数値を2進数で表したときの各桁の数字の並びである「仮数部」、小数点の位置を表す「指数部」の組み合わせでを表現する。仮数基数(通常は2)を指数乗したを乗じ、符号を付け加えたものが表現する数値となる。

例えば、「-4.375」は2進数では「-100.011」であり、仮数指数に分離すると「-1.00011×1010」(はすべて2進表記)となる。符号は正を0、負を1とすることが多いため、符号部は「1」、仮数部は「100011」、指数部は「10」となる。数値が0の場合は符号指数は不定となるが、便宜上各部をすべて0としたもの(+0.0×100)を0の表現として扱うことが多い。

格納できるの範囲は整数型とは異なり、表現可能な桁の長さ(有効数字)と、数の大きさそのもの(指数部の大きさ)がそれぞれ独立に決まっている。例えば、一般的な仕様の単精度浮動小数点数型は、十進数に換算して概ね10の38乗程度までの絶対値の数を表すことができるが、このうち各桁の数字を正確に表せるのは上位6桁程度である。

IEEE 754形式

浮動小数点数型には全体のデータ長仮数部指数部ビット数の配分などで様々な形式が存在するが、広く普及している標準規格としてIEEE 754形式が知られる。

全体で16ビット符号1+指数5+仮数10)の「半精度浮動小数点数型」、32ビット符号1+指数8+仮数23)の「単精度浮動小数点数型」、64ビット符号1+指数11+仮数52)の「倍精度浮動小数点数型」、128ビット符号1+指数15+仮数112)の「四倍精度浮動小数点数型」の4つの形式が定められており、それぞれ表現できる数値の幅の異なる。

実用上は単精度倍精度がよく用いられ、プログラミング言語論理回路などでもこの2つに標準で対応しているものが多い。例えば、C言語系の言語では単精度を「float」、倍精度を「double」という型名で表す。

(2019.5.30更新)

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この記事の著者 : (株)インセプト IT用語辞典 e-Words 編集部
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