IT и интернет

Шаг нормальных чисел float32

Показывает расстояние между соседними binary32 в заданном двоичном диапазоне величин.

</>быстрый расчёт
онлайн
Введите данные
Данные не отправляются на сервер
Результат
Шаг представимых чисел ULP1,192093E-7
Начало положительного диапазона1
Последнее число перед следующей степенью двойки2
Формула

Как считается результат

Шаг представимых чисел ULP = 2^(exponent-23); Начало положительного диапазона = 2^exponent; Последнее число перед следующей степенью двойки = 2^(exponent+1)-2^(exponent-23)
Пример с тестовыми данными

Несмещённый двоичный показатель e: 0

Шаг представимых чисел ULP: 1,192092896E-7; Начало положительного диапазона: 1; Последнее число перед следующей степенью двойки: 1,999999881
О расчёте

Как пользоваться
калькулятором

Показывает расстояние между соседними binary32 в заданном двоичном диапазоне величин.

У IEEE 754 binary32 нормальная значащая часть имеет 24 бита с учётом скрытой единицы. В диапазоне [2^e,2^(e+1)) соседние положительные числа различаются на 2^(e−23).

  1. 01
    Подготовьте данные

    Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: несмещённый двоичный показатель e.

  2. 02
    Проверьте единицы и условия

    Речь только о нормальных числах и положительных диапазонах. Субнормальные числа, NaN, бесконечности и фактическая ошибка конкретной арифметической операции требуют отдельного рассмотрения.

  3. 03
    Прочитайте результат

    При росте величины абсолютный шаг увеличивается. Например, начиная с 2²³ шаг равен единице; выше 2²⁴ не каждый целый результат представим в binary32.

Подробное объяснение

Как читать результат

Расшифровка показателей, пример вычисления и ограничения метода — без лишних терминов.

01

Что означают результаты

При росте величины абсолютный шаг увеличивается. Например, начиная с 2²³ шаг равен единице; выше 2²⁴ не каждый целый результат представим в binary32.

02

Когда модель применима

Речь только о нормальных числах и положительных диапазонах. Субнормальные числа, NaN, бесконечности и фактическая ошибка конкретной арифметической операции требуют отдельного рассмотрения.

Разбор по шагам

Пример расчёта

Пример 1
Исходные данные
Несмещённый двоичный показатель e: 0
Вычисление
У IEEE 754 binary32 нормальная значащая часть имеет 24 бита с учётом скрытой единицы. В диапазоне [2^e,2^(e+1)) соседние положительные числа различаются на 2^(e−23). Шаг представимых чисел ULP: 2^((0)-23) = 1,192092896E-7. Начало положительного диапазона: 2^(0) = 1. Последнее число перед следующей степенью двойки: 2^((0)+1)-2^((0)-23) = 1,999999881.
Результат
Шаг представимых чисел ULP: 1,192092896E-7; Начало положительного диапазона: 1; Последнее число перед следующей степенью двойки: 1,999999881

При росте величины абсолютный шаг увеличивается. Например, начиная с 2²³ шаг равен единице; выше 2²⁴ не каждый целый результат представим в binary32.

Пример 2
Исходные данные
Несмещённый двоичный показатель e: 23
Вычисление
Шаг представимых чисел ULP: 2^((23)-23) = 1. Начало положительного диапазона: 2^(23) = 8 388 608. Последнее число перед следующей степенью двойки: 2^((23)+1)-2^((23)-23) = 16 777 215.
Результат
Шаг представимых чисел ULP: 1; Начало положительного диапазона: 8 388 608; Последнее число перед следующей степенью двойки: 16 777 215

Этот вариант использует другие исходные данные: Несмещённый двоичный показатель e — 23. При росте величины абсолютный шаг увеличивается. Например, начиная с 2²³ шаг равен единице; выше 2²⁴ не каждый целый результат представим в binary32.

Формула и обозначения

Шаг представимых чисел ULP = 2^(exponent-23); Начало положительного диапазона = 2^exponent; Последнее число перед следующей степенью двойки = 2^(exponent+1)-2^(exponent-23)

exponent — несмещённый двоичный показатель e.

У IEEE 754 binary32 нормальная значащая часть имеет 24 бита с учётом скрытой единицы. В диапазоне [2^e,2^(e+1)) соседние положительные числа различаются на 2^(e−23).

Практическое применение

Показывает расстояние между соседними binary32 в заданном двоичном диапазоне величин. У IEEE 754 binary32 нормальная значащая часть имеет 24 бита с учётом скрытой единицы. В диапазоне [2^e,2^(e+1)) соседние положительные числа различаются на 2^(e−23).

При росте величины абсолютный шаг увеличивается. Например, начиная с 2²³ шаг равен единице; выше 2²⁴ не каждый целый результат представим в binary32.

Частые ошибки

Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: несмещённый двоичный показатель e.

Речь только о нормальных числах и положительных диапазонах. Субнормальные числа, NaN, бесконечности и фактическая ошибка конкретной арифметической операции требуют отдельного рассмотрения.

Источники и допущения

Основание расчёта

Метод, правило или ставка сверены с указанным источником. Последняя проверка этой реализации: 2026-09-30.

Oracle: IEEE Arithmetic и формат single precision ↗
Коротко о главном

Вопросы
и ответы

Что показывает «шаг представимых чисел ulp»?+

При росте величины абсолютный шаг увеличивается. Например, начиная с 2²³ шаг равен единице; выше 2²⁴ не каждый целый результат представим в binary32.

Как проверить расчёт на конкретном примере?+

Несмещённый двоичный показатель e: 0. Шаг представимых чисел ULP: 1,192092896E-7; Начало положительного диапазона: 1; Последнее число перед следующей степенью двойки: 1,999999881. У IEEE 754 binary32 нормальная значащая часть имеет 24 бита с учётом скрытой единицы. В диапазоне [2^e,2^(e+1)) соседние положительные числа различаются на 2^(e−23).

Какие ограничения есть у метода?+

Речь только о нормальных числах и положительных диапазонах. Субнормальные числа, NaN, бесконечности и фактическая ошибка конкретной арифметической операции требуют отдельного рассмотрения.

Можно ли изменить исходные данные и сравнить варианты?+

Да. При росте величины абсолютный шаг увеличивается. Например, начиная с 2²³ шаг равен единице; выше 2²⁴ не каждый целый результат представим в binary32. Сравнивайте варианты в одинаковых единицах и при неизменных допущениях: Речь только о нормальных числах и положительных диапазонах. Субнормальные числа, NaN, бесконечности и фактическая ошибка конкретной арифметической операции требуют отдельного рассмотрения.