20145315 《信息安全系统设计基础》第3周学习总结

20145315 《信息安全系统设计基础》第3周学习总结

教材学习内容总结

• 对于逻辑运算来说，如果对第一个参数求值就能确定表达式结果，那么逻辑运算符就不会对第二个数求值。

移位

• 移位数量应小于字长。
• 加减法优先级比移位<<符号要高。
• 对于无符号数，右移必须是逻辑的；对于有符号数，逻辑右移和算数（高位补最高位的值）右移两种都可以。

整数

• long int 取值范围与机器相关 8和4
• 强制类型转换的结果保持位底层不变，数值可能改变。
• 有符号数和无符号数之间的转换
• 补码表示的负数如果转换为无符号数会加上2的W次方，变成更大的正数
• 正数会保持不变
• 无符号数转换为有符号数则是小数不变，大数变负。

C语言中

-如果同时出现有符号数和无符号数，默认转换为无符号数。

数的扩展

• 零扩展
• 符号扩展
• 当short转换为unsigned时，我们要先改变大小，再完成有符号数到无符号数的转变
• （unsigned）（unsigned short) sx

截断数字

• 丢弃高位，对于无符号数相当于x mod 2^k
• 截断一个数字可能会改变其值，这也是值溢出的一种形式。

整数运算

• 整数加法要考虑溢出
• 补码加法

补码

• 最常见的有符号数的计算机表示方式是补码表示形式。

• 同无符号表示一样，在可表示的取值范围内的每个数字都有一个唯一的w 位的补码编码。

• 每个介于-2w-1 和2w-1-1 之间的整数都有一个唯一的长度为w的位向量二进制表示。

浮点数

• 符号（sign）　s 决定这个数是负数（s=1）还是正数（s=0），而对于数值0 的符号位解释作为特殊情况处理。

• 尾数（significand）　M 是一个二进制小数，它的范围是1 ～ 2-ε，或者是0 ～ 1-ε。

• 阶码（exponent）　E 的作用是对浮点数加权，这个权重是2 的E 次幂（可能是负数）。将浮点数的位表示划分为三个字段，分别对这些值进行编码：

• 一个单独的符号位s 直接编码符号s。

• k 位的阶码字段exp = ek-1…e1e0 编码阶码E。

• n 位小数字段frac = fn-1…f1 f0 编码尾数M，但是编码出来的值也依赖于阶码字段的值是否等于0。

浮点运算

• IEEE 标准指定了一个简单的规则，用来确定诸如加法和乘法这样的算术运算的结果。
• 把浮点值x 和y 看成实数，而某个运算⊙定义在实数上，计算将产生Round (x ⊙ y)，这是对实际运算的精确结果进行舍入后的结果。

布尔代数

• ~ 对应于逻辑运算NOT，在命题逻辑中用符号﹁表示。
• 当P不是真的时候，我们就说﹁ P 是真的，反之亦然。相应地，当P 等于0 时，~P 等于1，反之亦然。
• 布尔运算& 对应于逻辑运算AND，在命题逻辑中用符号∧表示。当P 和Q 都为真时，我们说P ∧ Q 为真。相应地，只有当p =1 且q =1 时，p & q 才等于1。布尔运算｜对应于逻辑运算OR，在命题逻辑中用符号∨表示。
• 当P 或者Q 为真时，我们说P ∨ Q 成立。相应地，当p =1 或者q =1 时，p ｜ q 等于1。
• 布尔运算^ 对应于逻辑运算异或。

学习进度条

	代码行数（新增/累积）	博客量（新增/累积）	学习时间（新增/累积）	重要成长
目标	5000行	30篇	400小时
第一周	20/200	1/2	20/20
第二周	30/200	2/4	18/38
第三周	50/200	1/4	22/60
第四周	0/1300	0/9	0/90

参考资料

• 《信息安全系统设计基础》教学进程
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