Внутрішнє подання даних стандартних типів

Реферат на тему:

Внутрішнє подання даних стандартних типів

1. Біт, байт та інші

У комп'ютері числа зберiгаються та обробляються в двiйковiй системі числення . Двійкова цифра 0 або 1 відображається станом елемента пам'яті, який вважається неподільним і називається бiтом . Послідовність із 8 бітів називається байтом . Байт своїми станами відображає 2⁸ =256 комбінацій із 0 та 1, а саме:

00000000

00000001

^¼

11111110

11111111

Множині цих комбінацій можна взаємно однозначно поставити у відповідність деякі множини значень: цілі числа від -128 до 127, або числа від 0 до 255, або пари 16-кових цифр, або символи від chr(0) до chr(255) чи якісь інші множини з 256 елементів.

У двох сусідніх байтах подаються 2^{8 ×} 2⁸ =65536 комбінацій із 0 та 1. Їм взаємно однозначно ставляться у відповідність цілі числа від 0 до 65535, або числа від -32768 до 32767 чи інші множини з 65536 елементів.

Аналогічно чотири сусідні байти відображають (2⁸ )⁴ =4294967296 комбінацій із 0 та 1, яким зiставляються числа від 0 до 4294967295, або числа від -2147483648 до 2147483647 чи інші множини з 4294967296 елементів.

Два байти утворюють одиницю пам'яті, яка називається словом . Іноді таке слово називається напівсловом , а словом – послідовність із чотирьох байтів.

Послідовність із 1024 байтів утворює одиницю виміру розмірів пам'яті комп'ютера. Цю одиницю позначають Kбайт, проте це "K" – латинська літера, що читається "кей" і позначає не тисячу, а 1024.

Послідовність із 1K Kбайтів, тобто 1048576 байтів, називається Mбайтом. Ці дві одиниці у світі програмістів і користувачів часто не зовсім точно називають відповідно "кілобайт" і "мегабайт", хоча це зовсім не тисяча і не мільйон байтів. До речі, 1Гбайт, хоча й читається "гігабайт", позначає не мільярд, а 1073741824 байти.

2. Подання цілих чисел, символів та бульових значень

Бульовi значення false та true подаються, як правило, в одному байтi комбінаціями відповідно 00000000 та 00000001.

Символи від chr(0) до chr(255) зображаються в одному байтi комбінаціями з нулів та одиниць відповідно від 00000000 до 11111111. Наприклад, символ chr(32), або ' ' (пропуск), зображається як 00100000, символ chr(48), або '0', – як 00110000 тощо.

Цілі числа подаються в комп'ютері, головним чином, у двох формах – беззнаковій та знаковій . Далі ми будемо ототожнювати числа з їх поданням , усвідомлюючи, що з точки зору математики це не може бути правильним.

7 … 0	…	7 … 0	7 … 0
8N-1 …	15 … 8	7 … 0

Беззнаковi числа займають певну кількість N байтiв, яка задає дiапазон (множину) цих чисел від 0 до 2^8N -1. Найчастiше N =1, 2 або 4, і діапазони чисел – від 0 до відповідно 255, 65535 та 4294967295. Байти записуються від молодших до старших справа наліво та нумеруються від 0 до N -1. Біти всередині байтiв так само записуються від молодших до старших справа наліво й нумеруються від 0 до 7 (рис. 11.1). Усього в N байтах є 8N бітів, які нумеруються справа наліво від 0 до 8N -1. Біти з номерами 8N -1, ¼ , 8N -8 утворюють старший байт (він ліворуч), а з номерами 7, ¼ , 0 – молодший (праворуч). Комбінація бітів x _{8N -1} , ¼ , x ₀ зображає в двійковій системі число

x _{8N -1 ×} 2^{8N -1} +¼x _{1 ×} 2+x ₀ .

Наприклад, комбінація 00¼ 00 задає число 0, комбінація 00¼ 01 – "один", 00¼ 10 – "два", 11¼ 11 – число 2^8N -1.

Таблиця 11.1
число	код
28N -1 - 1	01¼ 11
28N -1 - 2	01¼ 10
¼	¼
1	00¼ 01
0	00¼ 00
-1	11¼ 11
-2	11¼ 10
¼	¼
-28N -1 + 1	10¼ 01
-28N -1	10¼ 00

Знаковi числа займають ті самі N , тобто 1, 2 або 4 байти. Найстарший біт зображає знак числа: 0 – знак '+', 1 – знак '-'. Додатні числа подаються так само, як i беззнакові, лише за рахунок знакового біта дiапазон їх менший – від 0 до 2^{8N -1} -1. За N =1, 2 або 4 це відповідно 127, 32767 та 2147483647. Таке подання називається прямим кодом . Наприклад, прямим кодом максимального цілого є 011¼ 1.

Від'ємні числа подают

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать