[发明专利]一种基于计算机高精度计算的数据存储及读取方法

说明书

本发明提供了一种基于计算机高精度计算的数据存储及读取方法，包括：步骤1：将高精度数据转换为特定形式；步骤2：基于所述特定形式，确定有效位数字，并将所述有效位数字以预设个数字为单位，从左到右按照预设数值范围分配存储空间并存储数值；步骤3：获取所述特定形式中的符号以及指数值信息并进行存储；步骤4：基于所述步骤2‑3，建立存储结构；步骤5：基于所述存储结构，将存储后的所述高精度数据进行读取。可以极大的减少存储空间，提高系统效率，并且不丢失数据精度。

技术领域

本发明涉及数据存储与传输技术领域，特别涉及一种基于计算机高精度计算的数据存储及读取方法。

背景技术

目前，对于高精度数据无法在计算机中正常存储的问题，一般是将高精度数据一位一位的拆开，用字符串方式进行存储，对于圆周率高精度数据使用如“3.1415926535897932384626433......”字符串存储；或者使用整数数组，将各个数字按顺序存储在数组中，如使用int类型的数值，将整数部分和小数部分按4位数字的整数存储在数组中，得到{3,1415,9265,3589,7932,3846,2643, 3......}数组。

然而，在一般的科学计算中，会经常使用到小数点后几十位或上百位有效位数字，也可能是几万万兆亿或更大的数字。一般这类数字统称为高精度数据。对于此类高精度数据在计算机中无法用通常的double类型进行存储。因为计算机系统中一般double类型的数据精度只有16位，也就是说，对于圆周率Pi＝ 3.1415926535897932384626433......，使用double类型的数值来存储，只能精确到3.141592653589793(共16位有效位数字)，这对于在航天系统中16位有效位数字的精度远远不够，在计算中会造成较大的误差，不能满足系统的精度要求。

目前对高精度数据提出的一些存储方法，对于软件系统中高精度数据在存储与传输占用空间较少的情况下是可行的。但是，对于航天仿真系统中，需要对大量的天体或航天器进行长时间的仿真计算，同时为了调试检验计算过程的正确性，经常在计算过程中输出中间计算结果值(大都是高精度数据)到日志文件以便分析查找与定位计算发生错误的位置，这就涉及到大量的高精度数据的存储问题。如果采用通常的高精度数据存储方法，得到的日志文件将非常庞大，同时也在一定程度上影响了系统运行的效率。因此，本文提出一种基于计算机高精度计算的数据存储及读取方法，可以极大的减少存储空间，提高系统效率，并且不丢失数据精度。

发明内容

本发明提供一种计算机软件高精度计算中数据存储及读取方法，用以通过将高精度数据进行形式转换，并根据转换后的形式为数据分配存储空间，同时，将存储后的高精度数据进行读取。

本发明提供一种基于计算机高精度计算的数据存储及读取方法，包括：

步骤1：将高精度数据转换为特定形式；

步骤2：基于所述特定形式，确定有效位数字，并将所述有效位数字以预设个数字为单位，从左到右按照预设数值范围分配存储空间并存储数值；

步骤3：获取所述特定形式中的符号以及指数值信息并进行存储；

步骤4：基于所述步骤2-3，建立存储结构；

步骤5：基于所述存储结构，将存储后的所述高精度数据进行读取。

优选的，一种基于计算机高精度计算的数据存储及读取方法，

所述特定形式为：所述特定形式为：0.a*10n，其中，a为有效位数字的正整数，且a的最高位数字不为0；n表示指数，且n为正整数或负整数。

优选的，一种基于计算机高精度计算的数据存储及读取方法，在步骤2中，基于所述特定形式，确定有效位数字，将所述有效位数字以预设个数字为单位，从左到右按照预设数值范围分配存储空间并存储数值的具体步骤，包括：