本日は ｢割り算の答え｣ が, 浮動小数点数で返る理由を書いてみます (o'(ェ)')_🐍
【 CPU の中身について】
CPU という ｢計算処理を行う部分｣ において, その中身は, おおまかに ALU (整数を処理) と FPU (小数を処理) に, わかれています 🖥
【 ALU の特徴について】
ALU は ｢小数の計算｣ が, できません。
Python においては // (ダブル・スラッシュ) を使用しますと ALU により ｢割り算｣ が, 行われますが ｢整数｣ しか返せないので ｢商と余り｣ という ｢かたち｣ で計算し ｢商｣ のみが ｢答え｣ として, 返る仕組みに成っています。また ｢余り｣ を計算したいときは % (パーセント記号) を, 別途使用して計算します。このように ｢単純な割り算｣ に使用されます。
#ALU：商の求め方
quotient = 10 // 3
print(quotient) # 計算結果 3
#ALU：余りの求め方
remainder = 10 % 3
print(remainder) # 計算結果 1
【 FPU の特徴について】
FPU は ｢整数の計算｣ が, できません。
Python においては / (スラッシュ) を使用しますと FPU (または, 除算専用の装置) により ｢割り算｣ が, 行われますが ｢小数｣ しか返せないので ｢小数｣ で ｢答え｣ が, 返る仕組みに成っています。また FPU は ｢複雑な割り算｣ に使用されます。更なる高度な割り算の場合は, 別途, 除算専用の装置(除算器)が処理しています。
#FPU：商の求め方
result = 10 / 3
print(result) # 計算結果 3.333...
【整数と小数(浮動小数点数)の計算について】
｢整数と小数の計算｣ においては ｢整数が小数に変換｣ されてから FPU で, 計算されます。ですので, その ｢答え｣ も ｢小数｣ で, 返ります。
#整数と小数の計算
result = 1 + 1.0
print(result) # 計算結果 2.0
【補足】
以前は amazon のコメントにおいて ｢お返事｣ が, できたのですが, その ｢お返事機能｣ が, なくなってしまったため, よくある ｢疑問/質問｣ などについても Qiita 様々において, 書いていこうと思っております ✨
また, この内容については, ぼくが書いている本で恐縮ですが, ４歩めのテキストの ｢コラム - ALU と FPU について｣ にて ｢図入りでもう少し詳しく解説｣ しております。もし, ご興味ありましたら, 何卒, よろしくお願いいたします (o'(ェ)')_🍵✨
＊ はじめてのプログラミング Python 入門者になるための４歩