【正文】 華 第一章 預備知識 C 機器數的表示形式及其表示范圍 ?補碼的加、減運算 例 : 已知 N1＝＋ 10011， N2＝－ 01010， 求 [N1＋ N2]補 和 [N1－ N2]補 。 解： [N1N2]補 ＝ [N1]補 ＋ [N2]補 ＝ 010011 ＋ 001010 = 011101 0 1 0 0 1 1 ＋） 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 語言程序設計教程 王敬華 第一章 預備知識 C 機器數的表示形式及其表示范圍 ?無符號整數 在某些情況下，要處理的數全是正數，此時再保留符號位就沒有意義了。我們可以把最高有效位也作為數值處理，這樣的數稱為 無符號數 。 16位無符號數的表示范圍是： 0 ≤ N ≤ 65535 ， 8位無符號數的表示范圍是： 0 ≤ N ≤ 255 。 ?字符表示法 計算機中處理的信息并不全是數，有時需要處理字符或字符串，例如從鍵盤輸入的信息或打印輸出的信息都是字符方式輸入輸出的，因此，計算機必須能表示字符（例如， C語言中可通過定義字符型變量來存儲字符）。字符包括： 語言程序設計教程 王敬華 第一章 預備知識 C 機器數的表示形式及其表示范圍 ?字符表示法 字母： A、 B、 … 、 Z， a、 b、 … 、 z； 數字： 0、 … 、 9； 專用字符：＋、－、 ﹡ 、 ∕ 、 ↑ 、 SP（ space空格）、 … 非打印字符： BEL（ Bell響鈴）、 LF（ Line Feed換行）、 CR（ Carriage Return回車）、 … 這些字符在機器里必須用二進制數來表示。計算機中常采用 美國信息交換標準代碼 ASCII（ American Standard Code for Information Interchange）來表示。這種代碼用一個字節(jié)（ 8位二進制碼）來表示一個字符，其中低 7位為字符的ASCII值，最高位一般用作校驗位。在附錄 5中給出了常用字符的 ASCII值。 語言程序設計教程 王敬華 第一章 預備知識 C 二進制數的位運算 ?邏輯變量 其值只能有 0或 1兩種取值的變量 ?“ 與 ” 運算 (AND) “與 ” 運算又稱為 邏輯乘 ，可用符號 “ ”或 “ ∧ ” 來表示， C語言中用 “ amp?！眮肀硎?。如有 A、 B兩個邏輯變量，可能有的取值情況只有 4種。 位運算主要包括：與 (AND)、或 (OR)、非 (NOT)、異或 (XOR) A B Aamp。B 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 結論：即只有 A、B兩個變量取值均為 1，則它們 “ 與 ”運算的結果才為 1，其它均為 0。 語言程序設計教程 王敬華 第一章 預備知識 C 二進制數的位運算 ?“或 ” 運算 (OR) “或 ” 運算又稱為 邏輯加 ，可用符號 “ +”或 “ ∨ ” 來表示， C語言中用 “ |”來表示 。如有 A、 B兩個邏輯變量，可能有的取值情況只有 4種。 A B Aamp。B 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 結論：即 A、 B變量中只要一個變量取值為 1，則它們 “ 或 ” 運算的結果就是 1。 語言程序設計教程 王敬華 第一章 預備知識 C 二進制數的位運算 ?“非 ” 運算 (NOT) “非 ” 運算又稱為 邏輯反 ， C語言中用 “ ~”來表示 。 A ~A 0 1 1 0 結論：即將 A的值求反。 語言程序設計教程 王敬華 第一章 預備知識 C 二進制數的位運算 ?“異或 ” 運算 (XOR) “異或 ” 運算可用符號 “ ⊕ ” 來表示， C語言中用 “ ^”來表示 。如有 A、 B兩個邏輯變量，可能有的取值情況只有 4種。 A B A^B 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 結論：即當兩個變量的取值相異時，則它們 “ 異或 ” 運算的結果就是 1，相同則結果為 0。 語言程序設計教程 王敬華 第一章 預備知識 C 按位運算舉例 例 : 如果兩個變量的其值為 X＝ 0X00FF， Y＝ 0X5555， 求 Xamp。Y、 X|Y、 ~X、 X^Y的值 X amp。 Y =（ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1） 2 X =（ 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1） 2 Y =（ 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1） 2 X | Y =（ 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1） 2 ~X =（ 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0） 2 X ^ Y =（ 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0） 2 語言程序設計教程 王敬華 第一章 預備知識 C 本章小結 語言程序設計教程 王敬華 第一章 預備知識 C ? 計算機是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成的 。硬件系統(tǒng)又是由控制器、運算器、存儲器及輸入輸出設備五大部件構成的，其中控制器和運算器集成在一起成為中央處理器（ CPU），控制器發(fā)出控制命令指揮其它邏輯部件進行工作，運算器可執(zhí)行算術和邏輯運算操作，存儲器分為內存和外存，所有的數據和程序必須在內存中運行和執(zhí)行，內存中存放數據是以存儲單元為單位進行存放的，每個存儲單元都有一個存儲地址，計算機就是通過存儲地址來訪問存儲單元的數據的。 ? 軟件是指計算機程序及有關程序的技術文檔資料 。兩者中更為重要的是程序，它是計算機進行數據處理的指令集，也是計算機正常工作最重要的因素。計算機離開了軟件系統(tǒng)是無法工作的，軟件分為系統(tǒng)軟件和應用軟件，系統(tǒng)軟件中最為典型的就是操作系統(tǒng)，我們平時編制的軟件通常是應用軟件。 本章小結 習題： P14～ P15 3 語言程序設計教程 王敬華 第一章 預備知識 C ? 計算機中使用的進制數是二進制數 ，而不是十進制數，因為二進制只有兩個數碼，運算簡單便于硬件實現，同時二進制便于邏輯運算。將十進制轉換成二進制整數部分可采用基數除法來實現，小數部分可采用基數乘法來實現。八進制和十六進制也是 C語言中經常表示數據的進制，因為它門與二進制之間的轉換非常方便，但要注意它們不是計算機中使用的進制。 ? 機器數的表示形式有原碼、反碼和補碼幾種形式 ，計算機中通常是使用補碼的形式來表示一個數，因為補碼運算可以連同符號位一起參與運算，這便于運算器的設計和實現。 ? 二進制的位運算有邏輯與、邏輯或、邏輯非和邏輯異或。