計算機中的信息表示與數(shù)據(jù)類型

計算機中的信息表示與數(shù)據(jù)類型第一頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一2本章內容計算機中的信息表示常量變量與數(shù)據(jù)類型賦值運算符溢出第二頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一易經(jīng)與二進制第三頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一為什么要用二進制表示信息？算術運算規(guī)則簡單乘除法運算可轉為多次加減法運算來進行0+001+010+111+10加法運算0–001–011–100–11減法運算第四頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一為什么要用二進制表示信息？適合邏輯運算0AND000AND101AND001AND11“與”運算0OR000OR111OR011OR11“或”運算0XOR000XOR111XOR011XOR10“異或”運算NOT01NOT10“非”運算第五頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一為什么要用二進制表示信息？實現(xiàn)技術(電子元器件)簡單與電路或電路非電路第六頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一我們先來做一個游戲！第七頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一2.1.1進位計數(shù)制計算機系統(tǒng)中幾種常用進位計數(shù)制：十位制(Decimalnotation)

二進制(Binarynotation)

八進制(Octalnotation)

十六進制數(shù)(Hexdecimalnotation)這幾種進制包含兩個基本要素：基數(shù)、位權。第八頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一2.1.1進位計數(shù)制基數(shù)：R進制中具有R個符號：0，1，2，（R-1）；

十進制(Decimal)：0～9

二進制(Binary)：0～1

八進制(Octal)：0～7

十六進制(Hexadecimal)：0～9、A、B、C、D、E、F位權：

“個（100）、十（101）、百（102）、千（103）……”就是十進制位的“位權”。第九頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一2.1.1進位計數(shù)制十進制二進制十六進制0123456700000001001000110100010101100111891011121314151000100110101011110011011110111101234567十進制二進制十六進制89ABCDEF第十頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一2.1.1進位計數(shù)制第十一頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一2.1.2數(shù)制轉換一般轉換的原則是：如果兩個有理數(shù)相等，則兩數(shù)的整數(shù)部分和小數(shù)部分一定分別相等。十進制數(shù)轉二進制數(shù)十進制數(shù)轉八進制數(shù)和十六進制數(shù)二進制與八進制及十六進制之間的轉換非十進制數(shù)轉十進制數(shù)第十二頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一2.1.2數(shù)制轉換①十進制數(shù)轉二進制數(shù)方法：整數(shù)轉換用“除2取余法”；小數(shù)轉換用“乘2取整法”。例：將253轉換

為二進制第十三頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一2.1.2數(shù)制轉換①十進制數(shù)轉二進制數(shù)例：將(0.745)10轉換成四位二進制小數(shù)，轉換過程如下：0.745×2＝1.490取出整數(shù)1(最高位)0.490×2＝0.980取出整數(shù)00.980×2＝1.960取出整數(shù)10.960×2＝1.920取出整數(shù)1(最低位)0.920轉換結束

第十四頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一2.1.2數(shù)制轉換②十進制數(shù)轉八進制數(shù)和十六進制數(shù)十進制轉八進制：整數(shù)部分轉換采用“除8取余法”；小數(shù)部分轉換采用“乘8取整法”。十進制轉十六進制：整數(shù)部分轉換采用“除16取余法”；小數(shù)部分轉換采用“乘16取整法”。練習：將(253)10轉換成八進制和十六進制數(shù)第十五頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一2.1.2數(shù)制轉換③二進制與八進制及十六進制之間的轉換第十六頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一2.1.2數(shù)制轉換④非十進制數(shù)轉十進制數(shù)

把各個非十進制數(shù)按權展開求和即可。即把二進制數(shù)（或八進制數(shù)，或十六進制數(shù)）寫成2（或8或者16）的各次冪之和的形式，然后計算其結果。11111101.1011=1×27+1×26+1×25+1×24+1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3+1×2-4

=253.6875第十七頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一2.1.2數(shù)制轉換總結及技巧：

數(shù)制轉換中，關鍵是二進制與十進制之間的互換，它們之間轉換好了，再轉成其它進制（八進制、十六進制）就容易多了。二進制應用想辦法將別針裝成10包,每包數(shù)量不相等，如果顧客買不超過1000枚的任意個數(shù)的別針都能在這10包中恰好取出，剛好湊成顧客要買的數(shù)目，怎樣的裝法才能達到目的？第十八頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一2.1.3信息在計算機中的表示

計算機中處理的信息是多種多樣的，如數(shù)值、文字、圖像、聲音等。這些信息可以粗略地分為兩類：數(shù)值型信息和非數(shù)值型信息。第十九頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一2.1.3.1

整數(shù)（定點數(shù)）的表示整數(shù)不使用小數(shù)點，所以它也叫做“定點數(shù)”。計算機中的整數(shù)分為兩類:不帶符號的整數(shù)(UnsignedInteger)帶符號的整數(shù)(SignedInteger)。第二十頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一2.1.3.2

實數(shù)（浮點數(shù)）的表示

絕大多數(shù)現(xiàn)代的計算機系統(tǒng)采納了所謂的浮點數(shù)表達方式。這種表達方式利用科學計數(shù)法來表達實數(shù)。例： 1999D=1.999×103

=19.99×102

=199.9×101

=0.1999×104（規(guī)范化） 1011.1101B=0.10111101×2100（規(guī)范化）

第二十一頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一2.1.3.3

實數(shù)（浮點數(shù)）的表示浮點數(shù)的表示：0100010111101階符尾符階碼部分尾數(shù)部分k位n位第二十二頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一2.1.4

原碼與補碼

符號位為0表示這個數(shù)是正數(shù)，符號位為1表示這個數(shù)是負數(shù)。這種形式的數(shù)稱為原碼。

用原碼表示的兩個數(shù)做減法？ 9-6=？ 6-9=？

這個操作過程比較麻煩，而且需要使用數(shù)值比較電路和減法運算電路。第二十三頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一2.1.4

原碼與補碼在舍棄進位的條件下，減去某個數(shù)可以用加上它的補碼來代替。這個結論同樣適用于二進制數(shù)的運算。10-5的減法運算可以用10+7的加法運算代替。因為5和7相加正好等于產生進位的模數(shù)12，所以稱7為-5對模12的補數(shù)，也稱為補碼（complement)。第二十四頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一2.1.4原碼與補碼正數(shù)的補碼表示與原碼相同，下面討論負數(shù)的補碼表示。負數(shù)的補碼：對原碼，符號位保持不變，其余各位變反，末位加1。如：X=+1011B[X]原=0,1011[X]補=0,1011X=－1011B[X]原＝1,1011[X]補=1,0101（默認機器字長5位）第二十五頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一0的原碼與補碼表示0的原碼表示：

（默認機器字長8位）[＋0000000]原＝0,0000000[－0000000]原＝1,0000000

結論：零的原碼表示不唯一0的補碼表示：[＋0000000]補＝0，0000000[－0000000]補＝0，0000000

結論：零的補碼表示唯一第二十六頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一引入了補碼變減法為加法使符號位能同數(shù)值位一起參加運算數(shù)補碼

2000000108000010001100001011-311111101-511111011-811111000①2+（-5）=-3

000000102+11111011-5

11111101-3③11+（-3）=8

0000101111+11111101-3

000010008②-3+（-5）=-8

11111101-3+11111011-5

11111000-8兩補碼數(shù)之和

=和的補碼第二十七頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一引入了補碼哇！這么簡單減法：負數(shù)用其補碼表示，減法>

加法乘法:邊移位邊做加法>移位和加法除法:邊移位邊做減法>移位和加法移位和加法解決了四則運算第二十八頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一29本章內容計算機中的信息表示常量變量與數(shù)據(jù)類型賦值運算符溢出第二十九頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一2.2常量C語言程序處理的數(shù)據(jù)形式常量（Constant）在程序中不能改變其值的量變量（Variable）其值在程序執(zhí)行過程中是可以改變的30第三十頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一2.2常量整型常量有三種不同的表示形式：十進制：如：123,789等八進制：如：023，0457，01324等十六進制：如：0X2A，0XA0，0XFFFF等浮點型常量十進制小數(shù)形式：如：0.123，123.，123.0等指數(shù)形式：如123e3或123E3都代表123×10331第三十一頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一32字符型常量C語言的字符常量是用單撇號括起來的一個字符，如'A'，'a'，'$'等。第三十二頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一轉義字符#include<stdio.h>intmain(){printf("12345678\t7\n");printf("123\t8\b901234567\n");return0;}33特殊字符：以字符“\”開頭的字符序列，代表一個特殊的字符，稱作轉義字符。第三十三頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一34本章內容計算機中的信息表示常量變量與數(shù)據(jù)類型賦值運算符溢出第三十四頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一352.3.1整型名稱全稱類型說明符縮寫類型說明符位數(shù)范圍整型intint32-231~231-1無符號整型unsignedintunsigned32短整型shortintshort16無符號短整型unsignedshortintunsignedshort16長整型longintlong32無符號長整型unsignedlongintunsignedlong32第三十五頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一聲明和使用變量聲明變量：數(shù)據(jù)類型

變量名;如：intage;定義時初始化變量：數(shù)據(jù)類型

變量名=value;如：intage=20;定義后給變量賦值：變量名=value;如:age=20;36在同一語句中可以聲明多個類型相同的變量：intpage_number,copies,paper_width;第三十六頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一372.3.2單精度浮點型float在C語言中用于存儲單精度浮點數(shù)float32位-3.4×10-38~3.4×10+38，7位有效數(shù)字聲明：floatselling_price;初始化：floatselling_price=11.3;selling_price=65.90;第三十七頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一382.3.3雙精度浮點型內存floatdouble213.5671435568967

64位取值范圍：-1.7×10-308~1.7×

1030816

位有效數(shù)字聲明：doublepressure_level;初始化：pressure_level=213.5671435568967;doubledvalue=35.4;

double在C語言中用于存儲雙精度浮點數(shù)第三十八頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一39shortintintlongfloatdoubleTurboC2B2B4B4B8BVC++6.02B4B4B4B8B數(shù)據(jù)類型所占的位數(shù)與機器硬件（CPU）、操作系統(tǒng)、開發(fā)環(huán)境有關。數(shù)據(jù)類型第三十九頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一402.34字符型變量char占8位內存signed或

unsignedSigned-128至

+127

unsigned0至

255第四十頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一41本章內容計算機中的信息表示常量變量與數(shù)據(jù)類型賦值運算符溢出第四十一頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一422.4賦值運算符與賦值表達式變量

表達式;Height=177.5Weight=78Gender='m'最簡單的運算符：=作用是將一個數(shù)據(jù)（或表達式的值）賦給一個變量。注意：賦值符號左邊只能是變量，不能是表達式，也不允許是常量。第四十二頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一多重賦值43語法:變量1=

變量2=

表達式;MultipleAssignmentDon’tforgetthesemicolon!!右結合：從右向左賦值

變量1=(變量2=表達式);第四十三頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一44本章內容計算機中的信息表示常量變量與數(shù)據(jù)類型賦值運算符溢出第四十四頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一2.5類型溢出shortint的范圍是-32768~3276745小蛇能吞下大象嗎？#include<stdio.h>intmain(){shortintn=32768;printf("%d",n); return0;}第四十五頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一類型溢出解決方案解決方案：預先估算運算結果的可能范圍，采用取值范圍更大的類型。1+2+3+…1!+2!+3!+…13+23+33+…如果不需要處理負數(shù)，則采用無符號類型。在運算還沒開始之前就判斷運算數(shù)是否在合理的取值范圍內。如果超出，則停止運算，轉錯誤處理。46第四十六頁，共四十九頁，編輯于2023年，星期一使用sizeof運算符可以獲得數(shù)據(jù)類型或變量占用內存空間的大小。其一般形式為：sizeof(type_name)或sizeof(variable_name)結果以字節(jié)為單位顯示47sizeof運算符示例：sizeof(int);floa