Внутрішнє представлення в пам’яті комп’ютера статичних даних.. Лабораторна робота з Програмування. Робота № 201157

Перехід до торгівельного партнера Binance

Внутрішнє представлення в пам’яті комп’ютера статичних даних.

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Не вказано

Кафедра:

Електронні обчислювальні машини

Інформація про роботу

Рік:

2009

Тип роботи:

Лабораторна робота

Предмет:

Програмування

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА” Кафедра ЕОМ "Внутрішнє представлення в пам’яті комп’ютера статичних даних" МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до лабораторної роботи № 1 з дисципліни " Програмування. Частина III. Структури даних та алгоритми " для студентів напряму 6.050102 “Комп’ютерна інженерія” Львів – 2009 Методичні вказівки до лабораторної роботи "Внутрішнє представлення в пам’яті комп’ютера статичних даних" з дисципліни “Програмування. Частина IIІ. Структури даних та алгоритми" для підготовки студентів напряму 6.050102 “Комп’ютерна інженерія” / Укл. Т.А.Лисак – Львів: Видавництво НУ “Львівська політехніка”, 2009 – 27 с. Укладач: Лисак Т.А., ст. викладач каф.ЕОМ Відповідальний за випуск: Мельник А.О., д-р техн. наук, проф. Рецензенти: Мороз І.В., ст. викладач каф.ЕОМ Юрчак І.Ю., доцент кафедри САПР, к.т.н. 1. МЕТА РОБОТИ Дослідження внутрішнього представлення в пам’яті комп’ютера даних статичної структури. 2. ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ 2.1. Класифікація типів даних Основна мета будь-якої програми полягає в обробці даних. Дані різних типів зберігаються в пам’яті комп’ютера і обробляються по-різному. Згідно з концепцією типів даних, кожний тип даних однозначно визначає: множину значень, які може приймати змінна заданого типу; операції та функції, які можна застосовувати до змінної заданого типу; внутрішнє представлення змінної у пам'яті комп'ютера. Нагадаємо, що пам'ять виділяється не для типу даних, а для розміщення змінних або констант певних типів. В мові С++ розрізняють наступні категорії типів: базові типи даних; похідні типи даних. Базові типи мають імена, які є ключовими словами мови. До базових типів відносяться: скалярні типи і порожній тип (void). Скалярні типи діляться на цілочисельні і дійсні типи (float, double, long double). Логічний тип (bool), символьні (char, wchar_t) та цілі (short, int, long) типи даних відносяться до цілочисельних типів. Для них визначені всі операції роботи з цілими числами. Похідні типи визначаються на основі базових типів. Похідні типи діляться на скалярні і структуровані (або агрегатні). До скалярних похідних типів відносяться: переліки (enum) ; вказівники (ім'я_типу *); посилання (ім'я_типу &). До структурованих похідних типів відносяться: масиви; структури (struct); об'єднання (union); класи (class). В структурах, об'єднаннях і класах можуть використовуватись бітові поля. В мові С++ існує також чотири спеціфікатора типів, які можна використовувати разом із зазначеними базовими типами: Спеціфікатори short (короткий) і long (довгий) застосовуються до цілих. У таких оголошеннях слово int можна опускати, що зазвичай й робиться. Найчастіше для представлення цілого, описаного з спеціфікатором short, виділяється 16 біт, із спеціфікатором long - 32 біта, а значенню типу int - або 16, або 32 біта. Спеціфікатори signed (зі знаком) або unsigned (без знака) можна застосовувати до будь-якому цілочисельного типу. Вони вказують, як інтерпретується нульовий біт змінної, тобто, якщо зазначено ключове слово unsigned, то нульовий біт інтерпретується як частина числа, у противному випадку нульовий біт інтерпретується як знаковий. У випадку відсутності ключового слова unsigned змінна вважається знаковою. 2.2. Базові типи даних Порожній тип Порожній тип (void) синтаксично поводиться як базовий тип. Однак використовувати його можна тільки як частину похідного типу, оскільки об'єктів типу voіd не існує. Він використовується для того, щоб вказати, що функція не повертає ніякого значення, або як базовий тип для вказівників на об'єкти невідомого типу. void f() // функція f не повертає ніякого значення void* pv; // вказівник на объект невідомого типу Логічний тип даних Логічний тип (bool) характеризується двома значеннями даних: false (хибність) і true (істина). Змінні цього типу займають 1 байт у пам'яті комп'ютера. В мові C++ значення змінних типу int можна асоціювати з логічними значеннями: нулю відповідає значення false, всім іншим числам відповідає значення true. В арифметичних і логічних виразах логічні значення перетворюються в цілі числа. Арифметичні та бітові логічні операції виконуються над перетвореними величинами. Якщо результат приводиться знову до логічного типу, то 0 перетворюється в false, а ненульове значення перетворюється в true. Приклад 1. void f() { bool x = true; bool y = true; bool a = 2*x+y; // Значення виразу 2*x+y дорівнює 3, тому змінна a // отримує значення true. В пам’яті комп’ютера змінна a } // буде зберігатись як наступна послідовність біт : 0000 0011 Символьні типи даних Ідентифікатором символьного типу на мові програмування С++ є ключове слово char. Значеннями даних типу char є множина символів таблиці ASCII. У пам’яті комп’ютера дані цього типу зазвичай займають 1 байт. В цей байт записується порядковий номер символа в таблиці ASCII. Таблиця символів ASCII наведена в Таблиці 1. В ній прийняті такі позначення: DEC – код в десятковій системі числення; HEX – код в шістьнадцятковій системі числення; CH – символ. Таблиця 1 DEC HEX CH DEC HEX CH DEC HEX CH DEC HEX CH DEC HEX CH DEC HEX CH DEC HEX CH DEC HEX CH 0 0 32 20 64 40 @ 96 60 ` 128 80 А 160 A0 а 192 C0 └ 224 E0 р 1 1 ☺ 33 21 ! 65 41 A 97 61 a 129 81 Б 161 A1 б 193 С1 ┴ 225 El с 2 2 ☻ 34 22 “ 66 42 B 98 62 b 130 82 В 162 A2 в 194 C2 ┬ 226 E2 т 3 3 ♥ 35 23 # 67 43 C 99 63 c 131 83 Г 163 A3 г 195 C3 ├ 227 E3 у 4 4 ♦ 36 24 $ 68 44 D 100 64 d 132 84 Д 164 A4 д 196 C4 ─ 228 E4 ф 5 5 ♣ 37 25 % 69 45 E 101 65 e 133 85 Е 165 A5 е 197 C5 ┼ 229 E5 х 6 6 ♠ 38 26 & 70 46 F 102 66 f 134 86 Ж 166 A6 ж 198 C6 ╞ 230 E6 ц 7 7 • 39 27 ' 71 47 G 103 67 g 135 87 З 167 A7 з 199 C7 ╟ 231 E7 ч 8 8 ◘ 40 28 ( 72 48 H 104 68 h 136 88 И 168 A8 и 200 C8 ╚ 232 E8 ш 9 9 ○ 41 29 ) 73 49 I 105 69 i 137 89 Й 169 A9 й 201 C9 ╔ 233 E9 щ 10 A ◙ 42 2A * 74 4A J 106 6A j 138 8A К 170 AA к 202 CA ╩ 234 EA ъ 11 B ♂ 43 2B + 75 4B K 107 6B k 139 8B Л 171 AB л 203 CB ╦ 235 EB ы 12 C ♀ 44 2C , 76 4C L 108 6C 1 140 8C М 172 AC м 204 CC ╠ 236 EC ь 13 D ♪ 45 2D - 77 4D M 109 6D m 141 8D Н 173 AD н 205 CD ═ 237 ED э 14 E ♫ 46 2E . 78 4E N 110 6E n 142 8E О 174 AE о 206 CE ╬ 238 EE ю 15 F ☼ 47 2F / 79 4F O 111 6F o 143 8F П 175 AF п 207 CF ╧ 239 EF я 16 10 ◙ 48 30 0 80 50 P 112 70 p 144 90 Р 176 B0 ░ 208 D0 ╨ 240 F0 Ё 17 11 ◄ 49 31 1 81 51 Q 113 71 q 145 91 С 177 В1 ▒ 209 Dl ╤ 241 Fl ё 18 12 ↕ 50 32 2 82 52 R 114 72 r 146 92 Т 178 B2 ▓ 210 D2 ╥ 242 F2 Є 19 13 ‼ 51 33 3 83 53 S 115 73 s 147 93 У 179 B3 │ 211 D3 ╙ 243 F3 є 20 14 ¶ 52 34 4 84 54 T 116 74 t 148 94 Ф 180 B4 ┤ 212 D4 ╘ 244 F4 Ї 21 15 § 53 35 5 85 55 U 117 75 u 149 95 Х 181 B5 ╡ 213 D5 ╒ 245 F5 ї 22 16 ▬ 54 36 6 86 56 V 118 76 v 150 96 Ц 182 B6 ╢ 214 D6 ╓ 246 F6 І 23 17 ↨ 55 37 7 87 57 W 119 77 w 151 97 Ч 183 B7 ╖ 215 D7 ╫ 247 F7 і 24 18 ↑ 56 38 8 88 58 X 120 78 x 152 98 Ш 184 B8 ╕ 216 D8 ╪ 248 F8 ° 25 19 ↓ 57 39 9 89 59 Y 121 79 y 153 99 Щ 185 B9 ╣ 217 D9 ┘ 249 F9 • 26 1A → 58 3A : 90 5A Z 122 7A z 154 9A Ъ 186 BA ║ 218 DA ┌ 250 FA · 27 1B ← 59 3B ; 91 5B [ 123 7B { 155 9B Ы 187 BB ╗ 219 DB █ 251 FB √ 28 1C ∟ 60 3C < 92 5C \ 124 7C | 156 9C Ь 188 BC ╝ 220 DC ▄ 252 FC № 29 ID ( 61 3D = 93 5D ] 125 7D } 157 9D Э 189 BD ╜ 221 DD ▌ 253 FD ¤ 30 1E ▲ 62 3E > 94 5E ^ 126 7E ~ 158 9E Ю 190 BE ╛ 222 DE ▐ 254 FE ■ 31 IF ▼ 63 3F ? 95 5F _ 127 7F 159 9F Я 191 BF ┐ 223 DF ▀ 255 FF Всі символи таблиці ASCII пронумеровані від 0 до 255, а кожному номеру відповідає 8-розрядний двійковий код від 00000000 до 11111111. Цей код і є порядковим номером символу в двійковій системі числення. Приклад 2. За системою ASCI: символ ‘O’ має порядковий номер . Отже, цей символ в пам’яті комп’ютера буде представлений як послідовність 0100 1111. Принцип послідовного кодування алфавіту полягає в тому, що в кодовій таблиці ASCII латинські букви (прописні та строчні) розташовуються в алфавітному порядку. Розташування цифр також впорядковано по зростанню значень. Стандартними в таблиці ASCII є тільки перші 128 символів, тобто символи з номерами від нуля (двійковий код 00000000) до 127 (01111111). Сюди входять букви латинського алфавіту, цифри, розділові знаки, дужки та деякі інакші символи. Решта 128 кодів, починаючи від 128 (двійковий код 10000000) і завершуючи 255 (11111111), використовуються для кодування букв національних алфавітів, символів псевдографіки та наукових символів. Оскільки значенню char відводиться 8 бітів, то unsigned char має значення в діапазоні від 0 до 255, a signed char – від -128 до 127, але тільки величини від 0 до 127 мають символьний еквівалент. Чи є значення типу просто char знаковими чи беззнаковими, залежить від реалізації, але в будь-якому випадку коди друкованих символів завжди є додатніми. Таблиця 2 Тип Розмір пам'яті в байтах 16 (32) Діапазон значень [signed] char 1 (1) -128..127 unsigned char 1 (1) 0..255 Для представлення символів українського алфавіту, спеціфікатор типу даних повинен мати вигляд unsigned char, тому що коди українських літер перевищують величину 127. Протягом довгого часу поняття "байт" і "символ" були майже синонімами. Однак, з часом, стало зрозуміло, що 256 різних символів – це не так і багато. Математикам необхідно використовувати в формулах спеціальні математичні знаки, перекладачам необхідно створювати тексти, де можуть зустрічатися символи з різних алфавітів, економістам необхідні символи валют ($, £, ¥). Для вирішення цих проблем була розроблена універсальна система кодування текстової інформації – Unicode. В цьому кодуванні для кожного символу відводиться не один, а два байти, тобто шістнадцять біт. Таким чином, доступно 65536 (216) різних кодів. Цього вистарчить на латинський алфавіт, кирилицю, іврит, африканські і азіатські мови, різні спеціальні символи: математичні, економічні, технічні і багато іншого. Головний недолік системи Unicode полягає в тому, що всі тексти в цьому кодуванні стають в два рази довшими. В даний час стандарти ASCII і Unicode мирно співіснують. Символьна константа може мати префікс L (наприклад, L'a'), який означає спеціальний розширений символьний тип (wchar_t), що застосовується для зберігання символів національних алфавітів, якщо вони не можуть бути представлені звичайним однобайтовим типом char, наприклад, Unicode. Розмір цього типу залежить від реалізації; як правило, він відповідає типу short і займає 2 байти пам'яті. Символьні константи (символьні літерали) можна представляти як: клавіатурні: '1','s','Y' – записуються як символи в одинарних лапках; кодові: '\n','\\','\?', які використовуються для представлення деяких керуючих символів та символів-розділювачів – записуються як escape-послідовності (вони починаються з символу зворотної косої риски). Перелік кодових символьних літералів наведено в Таблиці 3. Таблиця 3 Назва С++ новий рядок \n горизонтальна табуляція \t забій \b вертикальна табуляція \v повернення каретки \r прогін аркуша \f дзвінок \a зворотна коса риса \\ питання \? одиночні лапки \' подвійні лапки \" Не дивлячись на свій зовнішній вигляд, це одиночні символи. 3) кодові числові: '\0','\x5C','\124', які використовуються для представлення будь-яких ASCІІ-кодів символів – записуються у вигляді однієї, двох або трьох вісімкових цифр (з \ перед ними) або шістнадцятковим числом (з \х перед ним). На кількість шістнадцяткових цифр в послідовності немає обмежень. Послідовність вісімкових або шістнадцяткових цифр закінчується першим символом, який не є відповідно вісімковою або шістнадцятковою цифрою. Приклади таких представлень наведені в Таблиці 4. Таблиця 4 Вісімкова Шістнадцяткова Десяткова ASCІІ '\7' '\x7' 7 дзвінок '\60' '\x30' 48 '0' '\062' '\x32' 50 '2' '\137' '\x005f' 95 '_' Цілі типи даних Типи short, іnt і long призначені для представлення цілих чисел. Цілі типи можуть бути знаковими (sіgned) і беззнаковими (unsіgned). В знакових типах самий лівий біт використовується для зберігання знака числа (0 – плюс, 1 – мінус). Решта бітів містять числове значення. В беззнакових типах всі біти використаються для числового значення. За замовчуванням всі цілочисельні типи вважаються знаковими. Цілі типи розрізняються діапазоном значень, які можуть приймати цілочисельні змінні і розміром області пам'яті, виділеної під цю змінну, а конкретні розміри перерахованих типів залежать від конкретної реалізації. Так, представлення в пам'яті і область значень для типів іnt і unsіgned іnt чітко не визначені в мові С++. За замовчуванням розмір іnt (зі знаком і без знака) відповідає реальному розміру цілого на даній машині. Наприклад, на 16-ти розрядній машині тип іnt завжди займає 16 розрядів або 2 байта. На 32-х розрядній машині тип іnt завжди займає 32 розряди або 4 байта. Таким чином, тип іnt буде еквівалентним типам short іnt або long іnt залежно від реалізації. Аналогічно, тип unsіgned іnt еквівалентний типам unsіgned short або unsіgned long. Перелік типів наведено в Таблиці 5. Оскільки, розміри типів іnt і unsіgned іnt є змінними, то програми, що залежать від специфіки розмірів іnt і unsіgned іnt можуть бути непереносимими. Переносимость коду можна поліпшити шляхом включення у вираз sіzeof операції. Таблиця 5 Тип Розмір пам'яті в байтах 16 (32) Діапазон значень [signed] short [int] 2 -215 .. 215-1 = -32768 .. 32767 unsigned short [int] 2 0 .. 216-1 = 0 .. 65535 [signed] int 2 (4) -215 .. 215-1 (-231 .. 231-1) unsigned [int] 2 (4) 0 .. 216-1 (0 .. 232-1) [signed] long [int] 4 -231 .. 231-1 = -2 147 483 648 .. 2 147 483 647 unsigned long [int] 4 0 .. 232-1 = 0 .. 4 294 967 295 Літерали цілих типів можна записати в десятковому, вісімковому або шістнадцятковому видах, наприклад: 20 (десяткове), 024 (вісімкове), 0х14 (шістнадцяткове). Якщо літерал починається з 0, він трактується як вісімковий, якщо з 0х або 0Х, то як шістнадцятковий. Звичний запис розглядається як десяткове число. За замовчуванням всі цілі літерали мають тип sіgned іnt. Можна явно визначити цілий літерал, що має тип long, приписавши в кінці числа букву L (використається як прописна L, так і рядкова l, однак для зручності читання не слід вживати рядкову: її легко переплутати з 1). Буква U (або u) в кінці числа визначає літерал як unsіgned іnt, а дві букви – UL або LU – як тип unsіgned long. Наприклад: 25u, 1015UL, 2L, 7Lu Записи вісімкової і шістнадцяткової констант можуть завершуватися буквою L (для вказівки на тип long) і U (якщо потрібно показати, що константа беззнакова). Наприклад, константа 0XFUL має значення 15 і тип unsigned long. Внутрішнє представлення змінної цілого типу — ціле число у двійковому коді. Згідно формату IEEE всі додатні цілі числа зберігаються в пам'яті комп'ютера в прямому коді, а всі від'ємні – в доповняльному коді. Цілі числа зберігаються в пам'яті комп'ютера у зворотньому порядку розміщення байт числа. Приклад 3. Додатнє число 25 типу int в пам'яті комп’ютера зберігається в прямому двійковому коді і займає 4 байти: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 1001 В пам’яті комп’ютера цілі числа зберігаються у зворотному порядку розміщення байт числа: 0001 10001 0000 0000 0000 0000 0000 0000 Результат в 16- ковій системі числення: 19 00 00 00. Приклад 4. Від'ємне число -3500 типу long int в пам'яті комп’ютера зберігається в доповняльному двійковому коді і займає 4 байти: - 350010 = - DAC16 = - 1101 1010 11002 0000 0000 0000 0000 0000 1101 1010 1100 - прямий код; 1111 1111 1111 1111 1111 0010 0101 0011 - обернений код; + 1 1111 1111 1111 1111 1111 0010 0101 0100 - доповняльний код; F F F F F 2 5 4 - в 16- ковій системі числення В пам’яті комп’ютера зберігається у зворотному порядку розміщення байт числа: 0101 0100 1111 0010 1111 1111 1111 1111 Результат в 16- ковій системі числення: 54 F2 FF FF. Дійсні типи даних Дійсні константи записуються у двох формах – з фіксованою десятковою крапкою або в експонентному виді. В першому випадку крапка використовується для поділу цілої і дробової частин константи. Як ціла, так і дробова частини можуть бути відсутніми (наприклад 1.2, 0.725, 1., .35, 0.). В трьох останніх випадках відсутня або дробова, або ціла частина. Десяткова крапка повинна обов'язково бути присутньою, інакше константа буде вважатись цілою. Експонентна форма запису дійсної константи містить знак, мантису і десятковий порядок (експоненту). Мантиса – це будь-яка додатня дійсна константа у формі з фіксованою крапкою або цілою константою. Порядок вказує степінь числа 10, на яку домножується мантиса. Порядок відокремлюється від мантиси буквою 'E' або 'e' (від слова exponent). Порядок може мати знак плюс або мінус, у випадку додатнього порядку знак плюс можна опускати. Наприклад: 1.5e+6 - константа еквівалентна 1500000.0 1e-4 - константа еквівалентна 0.0001 -.75E3 - константа еквівалентна -750.0 У мові С++ дійсні типи або типи з рухомою комою представляються трьома розмірами, що характеризують точність представлення дійсних чисел: float – одиничної точності; double - подвійної точності; long double – розширеної точності (у деяких реалізаціях тип long double може бути відсутній) Константи з рухомою комою мають за замовчуванням тип double. Саме він є найбільш природнім для комп'ютера. У програмуванні треба по можливості уникати типу float, тому що його точність недостатня, а процесор однаково при виконанні операцій перетворить його в тип double. Один з випадків, де застосування типу float виправдане – тривимірна комп'ютерна графіка. Можна явно вказати тип константи за допомогою суфіксів F, f (float) і L, l (long). Наприклад, константа 2E+6L буде мати тип long double. В пам'яті комп'ютера змінна типу float займає 4 байти, в яких один біт виділяється під знак, 8 – під порядок, 23 – під мантису. Розряди мантиси включають один розряд цілої частини, що завжди дорівнює одиниці, і фіксовану кількість розрядів дробової частини. Оскільки старший двійковий розряд мантиси завжди дорівнює одиниці, зберігати його необов'язково, і у двійковому коді він відсутній. Фактично двійковий код зберігає тільки розряди дробової частини мантиси. Отже, насправді, у типу float мантиса містить 24 розряди, але старший розряд завжди дорівнює одиниці, тому зберігати його не потрібно. Тип double займає 8 байт, у яких один розряд виділяється під знак, 11 – під порядок, 52 – під мантису. Насправді в мантисі 53 розряди, але старший завжди дорівнює одиниці і тому не зберігається. Тип long double займає 10 байт, в яких один розряд виділяється під знак, 15 – під порядок, інші 64 – під мантису. Записуються всі 64 розряди мантиси разом зі старшою одиницею. Оскільки порядок може бути додатній і від'ємний, у двійковому коді він зберігається в зміщеному виді: до нього додається константа, яка рівна абсолютній величині максимального по модулю від'ємного порядку. У випадку типу float вона дорівнює 127, у випадку double – 1023, long double – 16383. Таким чином, максимальний по модулю від'ємний порядок представляється нульовим кодом. Дійсні числа зберігаються в пам'яті комп'ютера у зворотньому порядку розміщення байт числа. Таблиця 6 Назва типу Іденти-фікатор Діапазон значень Внутрішній формат ( s - знак, e - експонента, m - мантиса) Значення числа Розмір пам’яті в байтах Дійсне одинарної точності float від 3.410-38 до 3.41038 1 біт 8 біт 23 біта s e m (-1)S1,m2e -127 4 Дійсне подвійної точності double від 1.710-308 до 1.710308 1 біт 11 біт 52 біта s e m (-1)S1,m2e –1023 8 Дійсне підвищеної точності long double від 3.410-4932 до 3.4104932 1 біт 15 біт 1біт 63 біта s e 1 m (-1)S1,m2e -16383 10 Приклад 5. Розглянемо, як в пам'яті комп’ютера зберігається додатнє число 649,1989 типу float . Перевід цілої частини: ⇒ 649 10 = 289 16 Перевід дробової частини: 0, 1989 * 16 = 3,1824 0, 1824 * 16 = 2,9184 0, 9184 * 16 = 14,6944 (1410 = E16) 0, 6944 * 16 = 11,1104 (1110 = B16) ⇒ 0,1989 10 = 0,32EB 16 Отже: 649,1989 10 = 289,32EB 16 = 0010 1000 1001 , 0011 0010 1110 1011 2 Нормалізація: 001 , 0 1000 1001 0011 0010 1110 1011 2 * 21001 Заокруглення: 1 , 0 1000 1001 0011 0010 1110 10│11 + 1 1 , 0 1000 1001 0011 0010 1110 11 Визначення мантиси: m=0 1000 1001 0011 0010 1110 11 Визначення зміщеного порядку: е = 12710 + 910 = 136 10 = 88 16 = 1000 1000 2 Інший спосіб: 12710 = 111 1111 2 + 1001 1000 1000 2 Визначення знакового розряду: s=0 (бо число додатнє). Схема внутрішнього представлення: s e m 1 біт 8 біт 23 біт Зборка за схемою: s e m 0 1000 1000 0 1000 1001 0011 0010 1110 11 В 16- ковій системі числення: 0100 0100 0010 0010 0100 1100 1011 10112 = 44 22 4С BB 16 В пам’яті комп’ютера буде зберігатися у зворотному порядку розміщення байт числа: 1011 1011 0100 1100 0010 0010 0100 0100 Результат в 16- ковій системі числення: BB 4С 22 44 Приклад 6. Розглянемо, як в пам'яті комп’ютера зберігається від'ємне число - 649,1989 типу float . Відміна від попереднього прикладу буде полягати тільки у представленні знакового розряду. Визначення знакового розряду: s=1 (бо число від'ємне). Зборка за схемою (відміну від попереднього прикладу будемо виділяти жирним шріфтом): s e m 1 1000 1000 0 1000 1001 0011 0010 1110 11 В 16- ковій системі числення: 1100 0100 0010 0010 0100 1100 1011 10112 = С4 22 4С BB 16 В пам’яті комп’ютера буде зберігатися у зворотному порядку розміщення байт числа: 1011 1011 0100 1100 0010 0010 1100 0100 Результат в 16- ковій системі числення: BB 4С 22 С4 2.3. Похідні типи даних … будуть дороблені пізніше … 3. ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ 1. При підготовці до лабораторної роботи, необхідно засвоїти теоретичний матеріал по темі і підготуватись до контрольного опитування по розумінню питань даної тематики. 2. Згідно з індивідуальним завданням розробити алгоритм розв’язання задачі. 3. Підготувати програмну реалізацію розробленого алгоритму. Засобами вбудованого тексто-вого редактора інтегрованого середовища набрати текст підготовленої програми. Відкомпілювати, налагодити та виконати програму. 4. Протестувати програму згідно зі складеною системою тестів і, при потребі, відкоректувати текст програми. Проаналізувати отримані результати. 5. Написати контрольне опитування по темі. 6. Оформити звіт по роботі. Без підготовкі до лабораторної роботи (програмної реалізації розробленого алгоритму) студент до роботи не допускається. 4. ЗАВДАННЯ НА ЛАБОРАТОРНУ РОБОТУ Дослідити внутрішнє представлення в пам’яті комп’ютера даних статичної структури. Розглянути основні базові і похідні типи даних: bool b; char ch1; unsigned char ch2; signed char ch3; wchar_t ch4; unsigned short i1; short i2; unsigned i3; int i4; unsigned long i5; long i6; float d1; double d2; long double d3; Тестування провести для наступних значень змінних: b = (день народження * 5) % 10 * місяць народження; Для символьних даних – одна з літер Прізвища (латинські літери, перша - велика, решта - малі): ch1 = перша літера; ch2 = друга літера; ch3 = третя літера; ch4 = остання літера; i1 = день народження * 125 ; i2 = – i1; i3 = день народження * 215 ; i4 = – i3; i5 = день народження * 352 ; i6 = – i5; Для дійсних чисел використати такі позначення: X – день народження, Y – місяць народження, Z = X * Y; d1 = – Z . X e – Y; d2 = Z . X e + Y; d3 = – Z . X e Y; … решта типів будуть дороблені пізніше … 5. ВИБІР ІНДИВІДУАЛЬНОГО ЗАВДАННЯ Вибір базових типів даних Місяць народження студента % 4 День народження студента % 6 0 1 2 3 0 bool char int float bool wchar_t unsigned long float bool char unsigned long double bool wchar_t unsigned short long double 1 bool unsigned char long long double bool char long float bool unsigned char short double bool char short long double 2 bool signed char unsigned long double bool signed char int long double bool signed char unsigned short long double bool signed char unsigned double 3 bool wchar_t unsigned float bool char long double bool wchar_t int double bool char short long double 4 bool char unsigned short double bool unsigned char unsigned long float bool char unsigned long float bool unsigned char unsigned short double 5 bool signed char short long double bool signed char unsigned double bool signed char long float bool signed char int float … решта типів будуть дороблені пізніше … 6. ЗМІСТ ЗВІТУ I. Оформити титульну сторінку звіту стандартного зразка, на якій обов’язково вказати номер лабораторної роботи, її назву та номер варіанту. II. В звіті мають бути відображені наступні пункти: Мета роботи. Постановка задачі. Система тестів. Спеціфікація програми. Результати виконання програми. Висновки. Додатки. IIІ. Змістовне наповнення пунктів: Постановка задачі має включати індивідуальне завдання зі своїми конкретними значеннями. В пункті система тестів наводяться основні ручні розрахунки. Спеціфікація програми містить опис структури програми - її відносно незалежних частин і інтерфейсу між ними (наприклад, які параметри вони одна одній передають і який їх зміст); вимоги програми до машини; керування користувачу по запуску програми та роботі з нею. Результати виконання програми мають містити роздруковані копії екрану з результатами. Результати мають відображати всі можливі варіанти роботи програми. В додатках розміщуються тексти програм з коментарями. 7. КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ 1. Перевести числа в різні системи числення. 2-ва система числення 8-ва система числ. 10-ва система числ. 16-ва система числ. 1110000 ? ? ? ? -372 ? ? ? ? 670,85 ? ? ? ? 72 2. Знайти та записати внутрішні формати типів даних: Тип даних Значення Розміщення в пам’яті комп’ютера 1 байт 2 байт 3 байт 4 байт int -14810 = -9416 ? ? ? ? float 2670,0510 = A6E,0(C)16 ? ? ? ? 8. НАВЧАЛЬНО-МЕТОДИЧНІ МАТЕРІАЛИ Грегори К. Использование Visual С++. Специальное издание. - М.: «Диалектика», 1999. Мешков А.В., Тихомиров Ю.В. Visual С++ и MFC. Пер. с англ. – 2-е изд. перераб. и доп. – СПб.: БХВ - Петербург, 2002. – 1040 с. Страуструп Б. Язык программирования С++. Третье издание. - М.: «Издательство Бином», 1999. Трамбле Ж., Соренсон П. Введение в структуры данных. – М.:Машиностроение, 1982 Уильям Топп, Уильям Форд. Структуры данных в С++. – М.:Бином, 2000 - 700 с ЗМІСТ Мета роботи……………………………………..……………………………………………3 Теоретичні відомості……………………………….…….…………………………………..3 Порядок виконання роботи….………………………………………………………….…. 12 Завдання на лабораторну роботу…..………………………………………..……..……… 15 Вибір індивідуального завдання……………………………………………………………15 Зміст звіту....................................………...…………………………………………………. 16 Контрольні запитання.................………...…………………………………………………. 16 Навчально-методичні матеріали………...…………………………………………………. 16 НАВЧАЛЬНЕ ВИДАННЯ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до лабораторної роботи "Внутрішнє представлення в пам’яті комп’ютера статичних даних" з дисципліни “Програмування. Частина IIІ. Структури даних та алгоритми" для підготовки студентів напряму 6.050102 “Комп’ютерна інженерія Укладач Т.А.Лисак, ст. викладач каф.ЕОМ Редактор Комп’ютерне складання Підписано до друку 2006 р. Формат 70 х 100 1/16. Папір офсетний. Друк на різографі. Умовн. друк. арк. ...... Обл.-вид. арк. ...... Наклад ..... прим. Зам. Поліграфічний центр Видавництва Національного університету “Львівська політехніка” вул. Колесси, 2, 79000, Львів

Лабораторна робота Програмування

01.01.1970 03:01-

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!

поділитись