考研408--day2--组成原理--进制&定点数&符号拓展

(以下内容全部来自上述课程)

目录

  • 进位计数制
    • [1. 最古老的计数方法](#1. 最古老的计数方法)
    • [2. 十进制计数法](#2. 十进制计数法)
    • [3. 进制转换](#3. 进制转换)
      • [3.1 其他进制-->十进制](#3.1 其他进制-->十进制)
      • [3.2 二进制<-->八进制、十六进制](#3.2 二进制<-->八进制、十六进制)
      • [3.3 十进制-->任意进制](#3.3 十进制-->任意进制)
      • [3.4 十进制-->二进制(拼凑法)](#3.4 十进制-->二进制(拼凑法))
    • [4. 真值&机器数](#4. 真值&机器数)
    • [5. 小结](#5. 小结)
  • 定点数的表示
    • [1. 无符号数](#1. 无符号数)
    • [2. 有符号数](#2. 有符号数)
      • [2.1 原码](#2.1 原码)
      • [2.2 反码(无实际作用)](#2.2 反码(无实际作用))
      • [2.3 补码](#2.3 补码)
      • [2.4 移码](#2.4 移码)
      • [2.5 用几种码表示定点整数](#2.5 用几种码表示定点整数)
    • [3. 小结](#3. 小结)
  • 各种码的作用(拓展)
  • 零拓展&符号拓展
  • 强制类型转换

进位计数制

1. 最古老的计数方法

人类最开始计数是直接一个竖线表示1,但是数量越多,也不可能都用一个竖线挨个儿表示,所以演变成用符号表示权重 的方式。

比如8个苹果,一个竖线表示一个,一个横线表示五个,所以就可以用三个竖线、一个横线表示八个苹果。

这里的权重(其实就是比例),横线:个数=1:5。

再到最后,就演变成了我们熟知的英文字符和阿拉伯数字。

2. 十进制计数法

就是我们小时候用手查数,刚好数到十,自己的两只手不够用了,就需要再加一只手。

我们用自己的手表示十之后,就可以用下一个人的手的一,表示我们所表示的十,这就是逢十进一

推广:

3. 进制转换

3.1 其他进制-->十进制

简单记:X进制数=此位本身*X^(本位-1)的和

嗯...还是直接看例题更好记一点儿

3.2 二进制<-->八进制、十六进制

2^3=8,所以可以三位三位分,直接转换。

2^4=16,所以可以四位四位分,直接转换。

各种进制的常见书写方式:

3.3 十进制-->任意进制

转换成几进制,就除以几。

3.4 十进制-->二进制(拼凑法)

就是记住哪位的1表示的是十进制的多少,不够的话继续往下位看,可以加的位数就是1,不能的话就是0.

(语言叙述实在太麻烦了,建议听课会更好理解)

4. 真值&机器数

5. 小结

定点数的表示


1. 无符号数

通常只有无符号整数,没有无符号小数。

2. 有符号数

2.1 原码

定点整数:默认小数点位置在数值部分之后。

定点小数:默认小数点在符号位和数值部分之间。

0有两种形式。

2.2 反码(无实际作用)

0有两种形式。

2.3 补码

0有一种形式,方便计算。

2.4 移码

0有一种形式。

只能用来表示整数。

2.5 用几种码表示定点整数

练习:

3. 小结


各种码的作用(拓展)

用原码算减法,因为有正负符号位的区分,所以无法得出正确结果。

所以人们就想到了能不能用加法来代替减法,同时:在做物理组件的时候用一个组件直接实现两个功能可以解决成本。

就像时钟一样,人们引入了 的概念。

比如你想将指向10的时针调到5,可以顺时针调7下:(10+7)/12=5,也可以逆时针调5下:(10-5)/12=5。

模12就是把数分成了12类,就像时针只能指到1~12一样。

模2^8就是把数分成从0~255,二进制来看就是0000 0000 ~ 1111 1111,也就是全部八位的二进制数。

a的补数就是a的补码,其实是由模-a的绝对值才出现的。

(注意:这里出现了补码,所以原码的加减计算可以用补码解决)

所以原码的加减运算,就可以转换为补码的加法运算。

这就是补码存在的意义。

零拓展&符号拓展


强制类型转换

short:没说unsigned就是有符号数。

usigned short:无符号的short类型的数。

无符号数与有符号数:转换成什么数,就用那个类型的数的解释方式。

长整数变短整数:高位截断,保留低位。

短整数变长整数:符号拓展。

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