信息的表示和處理

一、數(shù)字表示

??? 1、 無符號數(shù)：編碼基于傳統(tǒng)的二進(jìn)制表示法表示大于或等于零的數(shù)字。

? ? 2、 補(bǔ)碼：編碼是表示有符號整數(shù)的最常見方法，可以是正或者是負(fù)的數(shù)字。

? ? 3、 浮點(diǎn)數(shù)：編碼是表示實(shí)數(shù)的科學(xué)計(jì)數(shù)法的以二位基數(shù)的版本。?

? ? ?***當(dāng)結(jié)果太大不能表示時(shí)會溢出，大量安全漏洞都是由于算數(shù)運(yùn)算引發(fā)的***

二、信息存儲

? ? 1、最小的可尋址存儲器單位：字節(jié)

? ? 2、虛擬存儲器：每個(gè)字節(jié)都由唯一的數(shù)字標(biāo)識，稱為地址

? ? 3、虛擬地址空間：所有可能地址的集合

? ? 4、每個(gè)程序?qū)ο罂梢暈樽止?jié)塊，程序本身是一個(gè)字節(jié)序列

***十六進(jìn)制表示法

0x...

當(dāng)x是2的非負(fù)整數(shù)二次冪時(shí)，將n寫作i+4j的形式，j表示0的個(gè)數(shù)

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

進(jìn)制轉(zhuǎn)換代碼

***字

字長：指明整數(shù)和指針數(shù)據(jù)的標(biāo)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(gè)字節(jié)

大多數(shù)計(jì)算機(jī)字長為32位，實(shí)驗(yàn)樓為64位

gcc -m32 可以在64位機(jī)上生成32位的代碼

***數(shù)據(jù)大小

見書p26圖2-3

兩種不同的浮點(diǎn)數(shù)格式：單精度 雙精度

格式：4字節(jié) 8字節(jié)

***尋址和字節(jié)順序

小端法：最低有效字節(jié)在最前面，高對高，低對低

大端法：最高有效字節(jié)在最前面，相反

反匯編器：確定可執(zhí)行程序文件所表示的指令序列的工具

C 強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換

sizeof 確定對象使用字節(jié)數(shù)

不同的操作系統(tǒng)有不同的分配規(guī)則，結(jié)果相同，指針值卻完全不同

字節(jié)模式 整型 0x00003039 ?浮點(diǎn)數(shù) 0x4640E400

***表示字符串

字符串：以null字符結(jié)尾的字符數(shù)組

文本數(shù)據(jù)比二進(jìn)制數(shù)據(jù)具有更強(qiáng)的平臺獨(dú)立性

庫函數(shù)strlen不計(jì)算終止的空字符

***表示代碼

二進(jìn)制代碼是不兼容的，很少能在不同操作系統(tǒng)間移植

2.1.7 布爾代數(shù)簡介

與 或 非 異或

位向量：表示有限集合

***C語言中的位級運(yùn)算

確定一個(gè)位級運(yùn)算最好的方法：將十六進(jìn)制的參數(shù)擴(kuò)展成二進(jìn)制表示并執(zhí)行二進(jìn)制運(yùn)算，然后再轉(zhuǎn)換回十六進(jìn)制

常見用法：掩碼運(yùn)算

掩碼：位模式，從一個(gè)字中選出的位的集合

***C語言中的邏輯運(yùn)算

0 false 非0 true

如果對第一個(gè)參數(shù)求值就能確定表達(dá)式的結(jié)果，那么邏輯運(yùn)算符就不會對第二個(gè)參數(shù)求值

***C語言中的移位運(yùn)算

<< ? ?>>

邏輯右移：左端補(bǔ)0

算數(shù)右移：左邊補(bǔ)最高有效位

對于無符號數(shù)據(jù)，右移必須是邏輯的

?

三、整數(shù)表示

兩種方式

***整型數(shù)據(jù)類型

可表示負(fù)數(shù)，零，和正數(shù)

取值范圍中，負(fù)數(shù)的范圍比整數(shù)大1

***無符號數(shù)的編碼

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

***補(bǔ)碼編碼

最常見的有符號數(shù)的計(jì)算機(jī)表示方式就是補(bǔ)碼形式

將字的最高有效位解釋為負(fù)權(quán)

最高有效位：符號位

權(quán)重-2的位數(shù)次方，是無符號表示中權(quán)重的負(fù)數(shù)

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(shù)和無符號數(shù)之間的轉(zhuǎn)換

數(shù)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(shù)與無符號數(shù)

大多數(shù)數(shù)字都默認(rèn)為有符號的

要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)無符號常量，要加上后綴U或u

轉(zhuǎn)換的原則是底層的位保持不變

如果一個(gè)運(yùn)算一個(gè)有符號一個(gè)沒符號，會將有符號強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為無符號

***擴(kuò)展一個(gè)數(shù)字的位表示

在不同字長的整數(shù)之間轉(zhuǎn)換，同時(shí)又保持?jǐn)?shù)值不變

無符號數(shù)：開頭添0（零擴(kuò)展）

補(bǔ)碼：添加最高有效位值得副本（符號擴(kuò)展）

***截?cái)鄶?shù)字

減少一個(gè)數(shù)字的位數(shù)

截?cái)嘁粋€(gè)數(shù)字會改變值（溢出）

?

四、整數(shù)運(yùn)算

***無符號加法

可以被視作一種模運(yùn)算形式

溢出：完整的整數(shù)結(jié)果不能放到數(shù)據(jù)類型的字長限制中去

2.3.2 補(bǔ)碼加法

2.3.3 補(bǔ)碼的非

2.3.4 無符號乘法

2.3.5 補(bǔ)碼乘法

2.3.6 乘以常數(shù)

2.3.7 除以2的冪?

五、 浮點(diǎn)數(shù)

對形如V=x*2的y次方的有理數(shù)進(jìn)行編碼

***二進(jìn)制小數(shù)

重點(diǎn)掌握表示方法，p69表

***IEEE浮點(diǎn)表示

標(biāo)準(zhǔn)：V=（-1）的s次方*M*2的E次方

符號：s決定正（0）負(fù)（1）

尾數(shù)：M是二進(jìn)制小數(shù)

階碼：E的作用是對浮點(diǎn)數(shù)加權(quán)

情況1：規(guī)格化的值：當(dāng)exp的位模式既不全是0，也不全是1

情況2：非規(guī)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(rèn)方法找到做接近的匹配，其他三種用于計(jì)算上界和下界

向偶數(shù)舍入（默認(rèn)）：向上舍入，向下舍入

***浮點(diǎn)運(yùn)算

不具有結(jié)合性

滿足了單調(diào)性

只有有限的范圍和精度

***C語言中的浮點(diǎn)數(shù)

float double

?

感想：這部分講的基本和以前學(xué)過的知識能相結(jié)合，所以不是很難理解，學(xué)的較為輕松，就是補(bǔ)碼轉(zhuǎn)有符號數(shù)還是不是非常熟練，需要多練習(xí)。

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/yg137565645/p/4861267.html

總結(jié)

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