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부동소수점(Floating-point)은 실수를 컴퓨터에서 근사적으로 표현하는 방법 중 하나이다. 고정 소수점 방식과는 달리, 소수점의 위치가 고정되어 있지 않고 가수(mantissa)와 지수(exponent)를 사용하여 수를 표현한다. 이를 통해 매우 큰 수나 매우 작은 수를 효율적으로 표현할 수 있다.

표현 방식:

일반적으로 부동소수점 수는 다음과 같은 형식으로 표현된다.

• 부호 비트 (Sign bit): 숫자의 부호를 나타낸다. 0은 양수, 1은 음수를 나타낸다.
• 지수 (Exponent): 숫자의 크기를 나타낸다. 일반적으로 바이어스된 형태로 저장되어 음수 지수를 표현할 수 있도록 한다.
• 가수 (Mantissa/Significand): 숫자의 정밀도를 나타낸다. 소수점 이하의 유효 숫자들을 포함한다.

표준:

부동소수점 표현 방식은 IEEE 754 표준에 의해 정의되어 있다. 이 표준은 다양한 부동소수점 형식 (단정도, 배정도 등)과 연산 규칙을 정의하여, 서로 다른 시스템 간의 호환성을 보장한다.

• 단정도 (Single-precision): 32비트를 사용하여 부동소수점 수를 표현한다.
• 배정도 (Double-precision): 64비트를 사용하여 부동소수점 수를 표현한다. 더 높은 정밀도를 제공한다.

특징:

• 장점: 넓은 범위의 숫자를 표현할 수 있다. 과학 계산, 공학 계산 등 다양한 분야에서 널리 사용된다.
• 단점: 유한한 비트 수로 실수를 표현하기 때문에 항상 근사값을 사용한다. 따라서 부동소수점 연산은 오차를 포함할 수 있으며, 주의해서 사용해야 한다. 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈 등의 연산에서 미세한 오차가 누적될 수 있다.

주의 사항:

부동소수점 연산의 오차는 예상치 못한 결과를 초래할 수 있으므로, 비교 연산이나 정확한 계산이 필요한 경우에는 주의해야 한다. 특히 금융 계산과 같이 높은 정확도가 요구되는 경우에는 부동소수점 대신 고정 소수점 방식이나 임의 정밀도 연산 라이브러리를 사용하는 것이 좋다.