5233杨光--第三周实验报告
信息的表示和处理
一、数字表示
1、 无符号数：编码基于传统的二进制表示法表示大于或等于零的数字。
2、 补码：编码是表示有符号整数的最常见方法，可以是正或者是负的数字。
3、 浮点数：编码是表示实数的科学计数法的以二位基数的版本。
***当结果太大不能表示时会溢出，大量安全漏洞都是由于算数运算引发的***
二、信息存储
1、最小的可寻址存储器单位：字节
2、虚拟存储器：每个字节都由唯一的数字标识，称为地址
3、虚拟地址空间：所有可能地址的集合
4、每个程序对象可视为字节块，程序本身是一个字节序列
***十六进制表示法
0x...
当x是2的非负整数二次幂时，将n写作i+4j的形式，j表示0的个数
i=0 :1 i=1 :2 i=2 :4 i=3 :8
进制转换代码
***字
字长：指明整数和指针数据的标称大小
字长为w，虚拟地址范围：0~2的w次方-1，最多访问2的w次方个字节
大多数计算机字长为32位，实验楼为64位
gcc -m32 可以在64位机上生成32位的代码
***数据大小
见书p26图2-3
两种不同的浮点数格式：单精度 双精度
格式：4字节 8字节
***寻址和字节顺序
小端法：最低有效字节在最前面，高对高，低对低
大端法：最高有效字节在最前面，相反
反汇编器：确定可执行程序文件所表示的指令序列的工具
C 强制类型转换
sizeof 确定对象使用字节数
不同的操作系统有不同的分配规则，结果相同，指针值却完全不同
字节模式 整型 0x00003039 浮点数 0x4640E400
***表示字符串
字符串：以null字符结尾的字符数组
文本数据比二进制数据具有更强的平台独立性
库函数strlen不计算终止的空字符
***表示代码
二进制代码是不兼容的，很少能在不同操作系统间移植
2.1.7 布尔代数简介
与 或 非 异或
位向量：表示有限集合
***C语言中的位级运算
确定一个位级运算最好的方法：将十六进制的参数扩展成二进制表示并执行二进制运算，然后再转换回十六进制
常见用法：掩码运算
掩码：位模式，从一个字中选出的位的集合
***C语言中的逻辑运算
0 false 非0 true
如果对第一个参数求值就能确定表达式的结果，那么逻辑运算符就不会对第二个参数求值
***C语言中的移位运算
<< >>
逻辑右移：左端补0
算数右移：左边补最高有效位
对于无符号数据，右移必须是逻辑的
三、整数表示
两种方式
***整型数据类型
可表示负数，零，和正数
取值范围中，负数的范围比整数大1
***无符号数的编码
重要属性：每个介于0~2的w次方-1之间的数都有唯一一个w位的值编码（双射函数）
***补码编码
最常见的有符号数的计算机表示方式就是补码形式
将字的最高有效位解释为负权
最高有效位：符号位
权重-2的位数次方，是无符号表示中权重的负数
最小值[10...0] 最大值[01...1]
UMax TMin TMax
P42页表
|TMin|=|TMax|+1
UMax=2TMax+1
***有符号数和无符号数之间的转换
数值可能会改变，但是位模式不变
这一段没太看懂
***C语言中的有符号数与无符号数
大多数数字都默认为有符号的
要创建一个无符号常量，要加上后缀U或u
转换的原则是底层的位保持不变
如果一个运算一个有符号一个没符号，会将有符号强制转换为无符号
***扩展一个数字的位表示
在不同字长的整数之间转换，同时又保持数值不变
无符号数：开头添0（零扩展）
补码：添加最高有效位值得副本（符号扩展）
***截断数字
减少一个数字的位数
截断一个数字会改变值（溢出）
四、整数运算
***无符号加法
可以被视作一种模运算形式
溢出：完整的整数结果不能放到数据类型的字长限制中去
2.3.2 补码加法
2.3.3 补码的非
2.3.4 无符号乘法
2.3.5 补码乘法
2.3.6 乘以常数
2.3.7 除以2的幂
五、 浮点数
对形如V=x*2的y次方的有理数进行编码
***二进制小数
重点掌握表示方法，p69表
***IEEE浮点表示
标准：V=（-1）的s次方*M*2的E次方
符号：s决定正（0）负（1）
尾数：M是二进制小数
阶码：E的作用是对浮点数加权
情况1：规格化的值：当exp的位模式既不全是0，也不全是1
情况2：非规格化的值：阶码域全0
情况3：特殊值：阶码全1
***舍入
找到最接近的匹配值
四种舍入方式
默认方法找到做接近的匹配，其他三种用于计算上界和下界
向偶数舍入（默认）：向上舍入，向下舍入
***浮点运算
不具有结合性
满足了单调性
只有有限的范围和精度
***C语言中的浮点数
float double
感想：这部分讲的基本和以前学过的知识能相结合，所以不是很难理解，学的较为轻松，就是补码转有符号数还是不是非常熟练，需要多练习。
