信息的表示和處理

一、數字表示

??? 1、 無符號數：編碼基于傳統的二進制表示法表示大于或等于零的數字。

? ? 2、 補碼：編碼是表示有符號整數的最常見方法，可以是正或者是負的數字。

? ? 3、 浮點數：編碼是表示實數的科學計數法的以二位基數的版本。?

? ? ?***當結果太大不能表示時會溢出，大量安全漏洞都是由于算數運算引發的***

二、信息存儲

? ? 1、最小的可尋址存儲器單位：字節

? ? 2、虛擬存儲器：每個字節都由唯一的數字標識，稱為地址

? ? 3、虛擬地址空間：所有可能地址的集合

? ? 4、每個程序對象可視為字節塊，程序本身是一個字節序列

***十六進制表示法

0x...

當x是2的非負整數二次冪時，將n寫作i+4j的形式，j表示0的個數

i=0 :1 ? ? ?i=1 :2 ? ?i=2 :4 ? ? i=3 :8

進制轉換代碼

***字

字長：指明整數和指針數據的標稱大小

字長為w，虛擬地址范圍：0~2的w次方-1，最多訪問2的w次方個字節

大多數計算機字長為32位，實驗樓為64位

gcc -m32 可以在64位機上生成32位的代碼

***數據大小

見書p26圖2-3

兩種不同的浮點數格式：單精度 雙精度

格式：4字節 8字節

***尋址和字節順序

小端法：最低有效字節在最前面，高對高，低對低

大端法：最高有效字節在最前面，相反

反匯編器：確定可執行程序文件所表示的指令序列的工具

C 強制類型轉換

sizeof 確定對象使用字節數

不同的操作系統有不同的分配規則，結果相同，指針值卻完全不同

字節模式 整型 0x00003039 ?浮點數 0x4640E400

***表示字符串

字符串：以null字符結尾的字符數組

文本數據比二進制數據具有更強的平臺獨立性

庫函數strlen不計算終止的空字符

***表示代碼

二進制代碼是不兼容的，很少能在不同操作系統間移植

2.1.7 布爾代數簡介

與 或 非 異或

位向量：表示有限集合

***C語言中的位級運算

確定一個位級運算最好的方法：將十六進制的參數擴展成二進制表示并執行二進制運算，然后再轉換回十六進制

常見用法：掩碼運算

掩碼：位模式，從一個字中選出的位的集合

***C語言中的邏輯運算

0 false 非0 true

如果對第一個參數求值就能確定表達式的結果，那么邏輯運算符就不會對第二個參數求值

***C語言中的移位運算

<< ? ?>>

邏輯右移：左端補0

算數右移：左邊補最高有效位

對于無符號數據，右移必須是邏輯的

?

三、整數表示

兩種方式

***整型數據類型

可表示負數，零，和正數

取值范圍中，負數的范圍比整數大1

***無符號數的編碼

重要屬性：每個介于0~2的w次方-1之間的數都有唯一一個w位的值編碼（雙射函數）

***補碼編碼

最常見的有符號數的計算機表示方式就是補碼形式

將字的最高有效位解釋為負權

最高有效位：符號位

權重-2的位數次方，是無符號表示中權重的負數

最小值[10...0] 最大值[01...1]

UMax TMin TMax

P42頁表

|TMin|=|TMax|+1

UMax=2TMax+1

***有符號數和無符號數之間的轉換

數值可能會改變，但是位模式不變

這一段沒太看懂

***C語言中的有符號數與無符號數

大多數數字都默認為有符號的

要創建一個無符號常量，要加上后綴U或u

轉換的原則是底層的位保持不變

如果一個運算一個有符號一個沒符號，會將有符號強制轉換為無符號

***擴展一個數字的位表示

在不同字長的整數之間轉換，同時又保持數值不變

無符號數：開頭添0（零擴展）

補碼：添加最高有效位值得副本（符號擴展）

***截斷數字

減少一個數字的位數

截斷一個數字會改變值（溢出）

?

四、整數運算

***無符號加法

可以被視作一種模運算形式

溢出：完整的整數結果不能放到數據類型的字長限制中去

2.3.2 補碼加法

2.3.3 補碼的非

2.3.4 無符號乘法

2.3.5 補碼乘法

2.3.6 乘以常數

2.3.7 除以2的冪?

五、 浮點數

對形如V=x*2的y次方的有理數進行編碼

***二進制小數

重點掌握表示方法，p69表

***IEEE浮點表示

標準：V=（-1）的s次方*M*2的E次方

符號：s決定正（0）負（1）

尾數：M是二進制小數

階碼：E的作用是對浮點數加權

情況1：規格化的值：當exp的位模式既不全是0，也不全是1

情況2：非規格化的值：階碼域全0

情況3：特殊值：階碼全1

***舍入

找到最接近的匹配值

四種舍入方式

默認方法找到做接近的匹配，其他三種用于計算上界和下界

向偶數舍入（默認）：向上舍入，向下舍入

***浮點運算

不具有結合性

滿足了單調性

只有有限的范圍和精度

***C語言中的浮點數

float double

?

感想：這部分講的基本和以前學過的知識能相結合，所以不是很難理解，學的較為輕松，就是補碼轉有符號數還是不是非常熟練，需要多練習。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的5233杨光--第三周实验报告的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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