Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Національний університет “Львівська політехніка” Кафедра ЕОМ Звіт з лабораторної роботи № 1 на тему: "Представлення в пам’яті комп’ютера даних цілих та дійсних типів" з дисципліни: " Програмування. Частина III. Структури даних та алгоритми " Вибір індивідуального завдання: i1 = Рr1 = №(С) = 67 i2 = i1 * (–5) = –335 f1 = рr2 .рr3 = №(h) . №(a) = 97 . 104 f2 = f1*(–3) = –291,312 Вибір індивідуального завдання: i1 = Рr1 = №(F) = 70 i2 = i1 * (–5) = –350 f1 = рr2 .рr3 = №(r) . №(r) = 114 . 101 f2 = f1*(–3) = –342,303 Мета роботи: Дослідження внутрішнього представлення в пам’яті комп’ютера(ВПК) статичних даних базових типів. Постановка задачі: Дослідити внутрішнє представлення в пам’яті комп’ютера даних цілих та дійсних типів. Розглянутинаступнібазовітипи даних: inti1,і2; floatf1 , f2; Система тестів: Представлення ВПК змінної i1 = 67 Додатнє число 67 типу int в пам'яті комп’ютера зберігається в прямому двійковому коді і займає 4 байти:
→ 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0100 0110 В пам’ятікомп’ютерацілі числа зберігаються у зворотному порядку розміщення байт числа: 0110 0010 0000 0000 0000 0000 0000 0000 Результат в 16-ковій системічислення: 46 00 00 00. Представлення ВПК змінної i2 = -350 Від'ємне число -350 типу longint в пам'яті комп’ютера зберігається в доповняльному двійковому коді і займає 4 байти: -35010 = - 15E16 = - 1010111102 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0101 1110 - прямий код; 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1010 0001 - обернений код; + 1 1111 1111 1111 1111 1111 1110 1010 0010 - доповняльний код; F F F F F E A 2 - в 16- ковій системі числення В пам’ятікомп’ютеразберігається у зворотному порядку розміщення байт числа: 1010 0100 0111 1111 1111 1111 1111 1111 Результат в 16- ковій системі числення: A2 FE FF FF. Представлення ВПК змінної f1 = 114 . 101 Розглянемо, як в пам'яті комп’ютера зберігається додатнє число 114. 101 типу float. Перевід цілої частини: 11410= 07216 Перевід дробової частини: 0.101*16 = 1.616 ( 1) 0.616*16 = 9.856 ( 9) 0.856*16 = 13.696 (13) 0.696*16 = 11.136 ( 11)  =>0, 10110= 0, 19DB16   Отже114 . 10110=72, 19DB 16=0111 0010, 0001 1001 1101 10112 Нормалізація: 01,11 0010 0001 1001 1101 10112*10110 Визначеннямантиси: m=0 Визначеннязміщеногопорядку: е = 12710 + 610= 13310= 8516= 100001012 Інший спосіб: 12710= 111 1111 2 + 0110 1000 01012 Визначення знакового розряду: s=0 (бо число додатнє). Схема внутрішньогопредставлення: s  e  m  1 біт 8 біт 23біт  Зборка за схемою: s e m  0 100 0010 1 110 0100 0011 0011 1011 0110   В 16- ковійсистемічислення: 0100 0010 1110 0100 0011 0011 1011 01102= 42E433B616 В пам’ятікомп’ютера буде зберігатися у зворотному порядкурозміщення байт числа: 0110 1011 0011 0011 0100 110 0010 0100 Результат в 16- ковійсистемічислення: B6 33 E4 42 Представлення ВПК змінної f2 = -–342,303 Розглянемо, як в пам'яті комп’ютера зберігається від'ємне число –342,303типу float. Перевідцілоїчастини: 34210=  15616 Перевіддробовоїчастини: 0.303*16 = 4.848 (4) 0.848*16 = 13.568 (13) 0.568*16 = 9.088 (9) 0.087999999999999*16 = 1.408 ( 1)  =>0,30310= 0, 4D9116   Отже: -342,30310=156, 4D9116= -0001 0101 0110, 0100 1101 1001 00012 Нормалізація: 0001 , 0101 0110 0100 1101 1001 00012*101000 Заокруглення: 0101 0110 0100 1101 1001 001 Визначеннямантиси: m=0101 0110 0100 1101 1001 000 Визначеннязміщеногопорядку: е = 12710 + 810= 13510= 8716= 100001112 Інший спосіб: 12710= 111 1111 2 + 1000 1000 01112 Визначення знакового розряду: s=1(бо число від'ємне). Схема внутрішньогопредставлення: s  e  m  1 біт 8 біт 23біт   Зборка за схемою: s e m  1 1000 0111 0101 0110 0100 1101 1001 001   В 16- ковійсистемічислення: 1100 0011 1010 1011 0010 0110 1100 10002= C3 AB 26 C916 В пам’ятікомп’ютера буде зберігатися у зворотному порядкурозміщення байт числа: 1000 1100 0110 0010 1000 1010 0011 1100 Результат в 16- ковійсистемічислення: C9 26 AB C3 Алгоритм розв’язання задачі: #include<stdio.h> #include<conio.h> voidmain (void) { float f1, f2; int i1, i2; i1 = 70; i2 = -350; f1 = 114.101; f2 = -342.303; { unsignedchar *vx=(unsignedchar *)(&i1); printf("i1 = "); for (int i=0;i<sizeof(i1);i++) printf("%02X ",vx[i]); printf("\n"); } { unsignedchar *vx=(unsignedchar *)(&i2); printf("i2 = "); for (int i=0;i<sizeof(i2);i++) printf("%02X ",vx[i]); printf("\n"); } { unsignedchar *vx=(unsignedchar *)(&f1); printf("f1 = "); for (int i=0;i<sizeof(f1);i++) printf("%02X ",vx[i]); printf("\n"); } { unsignedchar *vx=(unsignedchar *)(&f2); printf("f2 = "); for (int i=0;i<sizeof(f2);i++) printf("%02X ",vx[i]); printf("\n"); } } Результат виконання програми:
Рис1. Ескіз вікна з результатом виконання програми Висновок: в цій лабораторній роботі я зрозумів принцип представлення чисел в комп’ютері, їхньою структурою та типами. Вдосконалив свої знання про представлення чисел в різних системах числення та типах даних, а також закріпив нові знання щодо мови програмування С++.