浮動小数点

浮動小数点数は、浮動する小数点を含む数値を保存する、コンピュータープログラミングで使われるデータ型です。小数点の位置が数値の形式によって固定されていない場合、小数点は「浮動」します。たとえば、3.145、12.99、234.9876は、小数点が常に同じ位置にあるとは限らないため、すべて浮動小数点数です。

コンピューターは、浮動小数点数を2つの部分に分けて保存します。1つ目は「仮数」または「マンティッサ」と呼ばれるもので、小数点を付けずに有効桁を整数値として保存します。2つ目は「指数」と呼ばれるもので、小数点の位置を設定して仮数の大きさを変更します。仮数に指数を掛けると、最終的な値になります。浮動小数点数の形式には、10を底とする指数を使うものもあれば、2を底とする指数を使うものもあります。たとえば、4.7988という数を浮動小数点数として保存する場合、仮数には「47988」、指数には10^-4を使います。

コンピューターのプログラミング言語は、小数点のない数値(整数と呼ばれます）を、別の数値形式として保存します。言語によっては固定小数点数もサポートしており、すべての数値で小数点を同じ位置に固定します。たとえば、通貨の値では、小数点以下が常に2桁になります。整数や固定小数点数を使った数学的な計算は、計算に必要な負荷が少なくて済みます。そのため、可能な場合は、すべてに浮動小数点数を使うよりも、これらの形式を使うほうが効率的です。

NOTE: Intel 80386やMotorola 68000シリーズのような古いコンピューターのCPUには、浮動小数点演算をハードウェアでサポートする機能がなく、代わりにソフトウェアで処理していたため、動作が遅くなりました。これらのチップでは、浮動小数点演算を引き継いで性能を大幅に向上させるため、浮動小数点ユニット(FPU）または「数学コプロセッサ」と呼ばれる補助プロセッサを使っていました。最新のプロセッサには、コプロセッサなしで浮動小数点演算をサポートする機能が組み込まれています。