Apesar da resposta já ter sido dada, acredito que valha a pena uma explicação do motivo pelo qual essas imprecisões ocorrem.
O padrão IEEE 754 (aqui e aqui), que define os números com ponto flutuante, como float
ou double
(Java, C, C++, C#), ou os números gerais do JavaScript, trata os números internamente em uma notação científica, cuja base é sempre 2.
Como a base é 2, e a mantissa deve ser sempre maior ou igual a 1 e menor que a base, então ela acabou sendo fixada em 1.
Assim:
- O número 4 é tratado como 1,0 × 2 2
- O número 10 é tratado como 1,25 × 2 3
- O número 6,25 é tratado como 1,5625 × 2 2
Para armazenar esse valor, contudo, a precisão não é infinita, sendo limitada a uma quantidade específica de bits. float
usa 32 bits e double
(ou os números em JavaScript) usa 64 bits, divididos da seguinte forma:
32 bits: s|eeeeeeee|23 × m
(1 bit para o sinal, 8 para o expoente e 23 para a mantissa)
64 bits: s|eeeeeeeeeee|52 × m
(1 bit para o sinal, 11 para o expoente e 52 para a mantissa)
Como a base é fixa em 1, a mantissa armazena apenas sua parte fracionária.
Para converter da notação binária, para uma representação decimal, cada bit na mantissa deve ser multiplicado por uma potência de 2 negativa. O primeiro bit deve ser multiplicado por 2 -1, o segundo por 2 -2 e assim por diante.
Com isso, uma mantissa igual à 10010000000000000000000
(utilizando 23 bits por simplicidade), quando convertida para decimal se torna:
2 -1 + 2 -4 = 0,5 + 0,0625 = 0,5625
Como o número 1 é implícito, então essa mantissa realmente vale 1,5625
A partir daí surgem diversos problemas com números aparentemente simples.
O número 3,2, por exemplo. Em notação científica com base 2, se torna 1,6 × 2 1.
Até aqui, sem problemas, porém, o problema surge na hora de converter essa mantissa para binário. Sua parte fracionária deveria ser representável através de uma soma de potências negativas de base 2. Acontece que 0,6 não pode ser representado por uma soma finita de potências negativas de base 2. Repare em sua representação binária (utilizando 23 bits por simplicidade):
10011001100110011001100
Se dividida corretamente, pode-se perceber que é uma repetição de 1001
:
1001 1001 1001 1001 1001 100
A última repetição, porém, é truncada para 100
. Contudo, mesmo que não estivesse truncada, a soma dessas potências ainda não seria 0,6. Similar ao que ocorre quando se divide 1 por 3.
Para um computador utilizando o tipo de dados float
, o número 3,2 é, internamente, armazenado como 3,1999998092651367 (aprox.).
Com double
, a única diferença está na quantidade de 9's que seguiriam o 1 (existiriam mais 9's). Mas ainda assim estaria "errado".
Agora, eventualmente, números aparentemente "estranhos" para nós poderiam ser corretamente armazenados. Por exemplo, 3,13671875.
Transformado em notação científica: 1,2841796875 × 2 2.
Apesar da quantidade aparentemente grande de casas decimais, esse número é perfeitamente armazenável em uma variável float
ou double
, pois 0,2841796875 é uma soma de quatro potências negativas de 2:
2 -2 + 2 -5 + 2 -9 + 2 -10
No formato binário de 23 bits: 01001000110000000000000
Se você quiser testar outros números, é possível utilizar um material interativo online que eu disponibilizo a meus alunos: Ponto Flutuante IEEE 754.
E aqui http://carlosrafaelgn.com.br/Aula/Flutuante2.html tem quatro tutoriais ensinando a fazer esse processo manualmente.
Lá, eu utilizo o formato de 32 bits, mas já dá para se ter uma ideia de como funcionaria o formato de 64 bits.