第一百三十七章 真正深入了解NBT-3

　　在上一章，我們講完了NBT數(shù)據(jù)類(lèi)型中數(shù)值類(lèi)型中的整形形式。按照作者我歸納的：

　　[字符]

　　字符串（String）

　　[數(shù)值]

　　{整形}

　　字節(jié)型（Byte：B）

　　短整型（Short：S）

　　整型（Int：I）

　　長(zhǎng)整型（Long：L）

　　{浮點(diǎn)型（小數(shù)）}

　　單精度浮點(diǎn)型（Float：F）

　　雙精度浮點(diǎn)型（Double：D）

　　[數(shù)據(jù)]

　　復(fù)合標(biāo)簽（Compound）

　　列表（List）

　　[數(shù)組]

　　字節(jié)型數(shù)組（Byte Array：[B]）

　　整型數(shù)組（Int Array：[I]）

　　長(zhǎng)整型數(shù)組（Long Array：[L]）

　　接下來(lái)就應(yīng)該是小數(shù)（浮點(diǎn)數(shù)）了。

　　小數(shù)有兩種數(shù)據(jù)類(lèi)型，這兩種類(lèi)型我們都已經(jīng)在之前的章節(jié)接觸過(guò)，即：

　　單精度浮點(diǎn)型（Float：F）

　　雙精度浮點(diǎn)型（Double：D）

　　在第一百三十二章，作者就講過(guò)單精度浮點(diǎn)型和雙精度浮點(diǎn)型的占用空間，即：

　　單精度浮點(diǎn)型——占用空間：32位（4字節(jié)）

　　雙精度浮點(diǎn)型——占用空間：64位（8字節(jié)）

　　同時(shí)我也提了這兩個(gè)類(lèi)型的數(shù)值范圍：

　　單精度浮點(diǎn)型：-3.4×103?～3.4×103?

　　雙精度浮點(diǎn)型：-1.79769313486232×103??～1.79769313486232×103??

　　經(jīng)過(guò)了上一章的了解，我們已經(jīng)知道同樣是32位占用空間的Long長(zhǎng)整形，它的數(shù)值范圍達(dá)到了：

　　-(2?3)~2?3-1

　　即：-922'3372'0368'5477'5808~922'3372'0368'5477'5807

　　但單精度浮點(diǎn)型卻達(dá)到了：

　　-340'0000'0000'0000'0000'0000'0000'0000'0000'0000~340'0000'0000'0000'0000'0000'0000'0000'0000'0000（負(fù)三百四十澗至三百四十澗[注：一澗為萬(wàn)溝，一溝為萬(wàn)穰，一穰為萬(wàn)秭，一秭為萬(wàn)垓，一垓?yàn)槿f(wàn)京]）

　　為什么在相同的存儲(chǔ)空間下，Long長(zhǎng)整形的數(shù)值范圍才達(dá)到京的程度，而Float單精度浮點(diǎn)型的數(shù)值范圍卻已經(jīng)達(dá)到了澗的程度了呢？這到底是人性的扭曲還是道德的淪喪？

　　這還沒(méi)完。我們知道，整數(shù)它規(guī)定一個(gè)最大范圍，正負(fù)整數(shù)就都有其自己的最大值和最小值了。但小數(shù)不一樣，你規(guī)定一個(gè)最大值，但它還可以無(wú)限增加它的小數(shù)位數(shù)，如：

　　1.76×10????????????????

　　這數(shù)雖然很小，但小到小數(shù)位數(shù)就有999'9999'9999'9999將近千兆位了。如果要表示這串?dāng)?shù)字，光是4B的空間是絕對(duì)不夠的。所以，浮點(diǎn)數(shù)數(shù)值類(lèi)型也有其自己的小數(shù)位數(shù)最大值：

　　單精度浮點(diǎn)型：45位小數(shù)位數(shù)

　　雙精度浮點(diǎn)型：45位小數(shù)位數(shù)

　　看來(lái)小數(shù)位最大值都一樣嘛。

　　剛才我們提了兩個(gè)問(wèn)題：

　　1.為什么在相同的空間下，Long長(zhǎng)整形的數(shù)值范圍才達(dá)到京的程度，而Float單精度浮點(diǎn)型的數(shù)值范圍卻已經(jīng)達(dá)到了澗的程度了呢？

　　2.這到底是人性的扭曲還是道德的淪喪？

　　首先我們來(lái)解答第一個(gè)問(wèn)題。

　　其實(shí)，不管是什么浮點(diǎn)數(shù)，管他是單精度、雙精度還是三精度，它們都有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就是：IEEE 754-2008（IEEE二進(jìn)位浮點(diǎn)數(shù)算術(shù)標(biāo)準(zhǔn)）

　　這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了很多東西，想深入了解的話(huà)可以去百度百科上，這里就不細(xì)講了。

　　其中，最重要的也是最簡(jiǎn)單的莫過(guò)于一個(gè)公式：

　　Value=sign bit×exponent bias×fraction

　　即一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)，等于符號(hào)位乘以指數(shù)偏移值再乘以分?jǐn)?shù)值。

　　看不懂是吧？其實(shí)，浮點(diǎn)數(shù)的表示方法就是用到了我們?cè)趯W(xué)前班就學(xué)到過(guò)的“科學(xué)計(jì)數(shù)法”。

　　比如我們的單精度浮點(diǎn)型，它的32個(gè)位分別是：

　　0'00000000'00000000000000000000000

　?。ǚ?hào)位:1）'（階碼:8）'（尾數(shù):23）

　　看來(lái)還是看不懂啊。算了，總之，是因?yàn)楦↑c(diǎn)數(shù)采用了科學(xué)計(jì)數(shù)法的方式來(lái)存儲(chǔ)，才可以在32位的空間內(nèi)塞入這么大的數(shù)值。

　　這就是第一個(gè)問(wèn)題的答案。

　　第二個(gè)問(wèn)題的答案就非常簡(jiǎn)單了，是：無(wú)法確定，因?yàn)槿祟?lèi)的情緒是無(wú)法用語(yǔ)言準(zhǔn)確表達(dá)出來(lái)的，最多也只能表達(dá)個(gè)大概。

　　現(xiàn)在我們知道浮點(diǎn)數(shù)使用的是科學(xué)計(jì)數(shù)法來(lái)存儲(chǔ)。這種存儲(chǔ)方法有利也有弊：利在于可存儲(chǔ)數(shù)值的范圍擴(kuò)大了很多；但弊也有，就是能準(zhǔn)確存儲(chǔ)的數(shù)值范圍縮小了。

　　啥意思呢？剛才說(shuō)過(guò)，Long長(zhǎng)整形的數(shù)值范圍是：

　　-922'3372'0368'5477'5808~922'3372'0368'5477'5807

　　在這個(gè)范圍內(nèi)，存儲(chǔ)的數(shù)值都是非常準(zhǔn)確的，不會(huì)你給了個(gè)在這個(gè)范圍內(nèi)的數(shù)，計(jì)算機(jī)就在后臺(tái)為了方便給你這個(gè)數(shù)四舍五入或者砍了幾個(gè)0。因此，我們就把這個(gè)Long長(zhǎng)整形的數(shù)值范圍又叫做Long長(zhǎng)整形的有效數(shù)值范圍。

　　但浮點(diǎn)數(shù)就不一樣了，由于使用科學(xué)計(jì)數(shù)法存儲(chǔ)，導(dǎo)致數(shù)值范圍看起來(lái)很大，但實(shí)際有效數(shù)值范圍只有那么一點(diǎn)點(diǎn)：

　　單精度浮點(diǎn)型：7位（整數(shù)）

　　雙精度浮點(diǎn)型：16位（整數(shù)）

　　對(duì)比一下Long長(zhǎng)整形的有效數(shù)值范圍：19位（整數(shù)）

　　哦天哪！這浮點(diǎn)數(shù)，就像是MC的真區(qū)塊和假區(qū)塊一樣——?jiǎng)e看MC邊長(zhǎng)可以達(dá)到21'4748'3647×21'4748'3647，實(shí)際上有效游玩范圍只有2999'9999×2999'9999，出去了就各種BUG、特性、崩壞，可能時(shí)不時(shí)還跳出個(gè)桌面。

　　這就告訴了我們一個(gè)人間真理：

　　很多時(shí)候，國(guó)產(chǎn)游戲廣告的內(nèi)容看起來(lái)很牛逼，實(shí)際上真實(shí)游戲內(nèi)容只有宣傳其中的1%都不到。

　　嗯，這很資本家。

　　好了，回到正題。我們目前已經(jīng)知道了兩個(gè)浮點(diǎn)型的數(shù)值范圍、小數(shù)位數(shù)最大值、有效數(shù)值范圍和占用存儲(chǔ)空間。但別忘了，很多NBT數(shù)據(jù)類(lèi)型都有類(lèi)型字母的，我們的兩個(gè)浮點(diǎn)型也不例外，都有自己的字母：

　　單精度浮點(diǎn)型：f

　　雙精度浮點(diǎn)型：d

　　具體用法就不再多說(shuō)了。

　　我們知道，浮點(diǎn)數(shù)是可以表示整數(shù)也可以表示小數(shù)的。那么在表示整數(shù)時(shí)，我們要不要加上小數(shù)點(diǎn)呢？

　　答案是加不加都可以，當(dāng)然最好是加上。

　　總而言之，兩個(gè)浮點(diǎn)型的特性分別是——

　　單精度浮點(diǎn)型：

　　1.數(shù)值范圍為-3.4×103?～3.4×103?

　　2.占用空間32位（4字節(jié)）

　　3.使用IEEE 754-2008標(biāo)準(zhǔn)

　　4.小數(shù)位數(shù)最大值位45位

　　5.有效數(shù)值范圍為7位整數(shù)

　　6.類(lèi)型字母位f

　　7.小數(shù)部分都為0時(shí)（即值為整數(shù)），可不加小數(shù)點(diǎn)，但最好要加上。

　　雙精度浮點(diǎn)型：

　　1.數(shù)值范圍為-1.79769313486232×103??～1.79769313486232×103??

　　2.占用空間64位（8字節(jié)）

　　3.使用IEEE 754-2008標(biāo)準(zhǔn)

　　4.小數(shù)位數(shù)最大值位45位

　　5.有效數(shù)值范圍為16位整數(shù)

　　6.類(lèi)型字母位d

　　7.小數(shù)部分都為0時(shí)（即值為整數(shù)），可不加小數(shù)點(diǎn)，但最好要加上。