
- •Кодирование числовой информации в памяти компьютера
- •1. Целые числа без знака.
- •Алгоритм представления целого числа без знака в памяти компьютера
- •2. Целые числа со знаком
- •Алгоритм представления целого числа со знаком плюс в памяти компьютера
- •Алгоритм представления целого числа со знаком минус в памяти компьютера
- •Нарисовать к–разрядную сетку.
- •Алгоритм представления вещественного числа в памяти компьютера
- •Заполнить оставшиеся разряды нулями.
Алгоритм представления целого числа со знаком минус в памяти компьютера
Перевести модуль числа в двоичную систему счисления.
Записать число в прямом коде в n двоичных разрядах.
Получить обратный код числа, для этого значения всех битов инвертировать (все единицы заменить на нули и все нули заменить на единицы).
Найти дополнительный код числа, прибавив к обратному коду единицу.
Нарисовать к–разрядную сетку.
Записать число в разрядную сетку.
Пример 3. Представить число -2510 в двухбайтовой разрядной сетке
Переведем число 2510 в двоичную систему счисления 110012
Запишем число в прямом коде в 16 двоичных разрядах 0 000 000 000 011 001
Получим обратный код числа, для этого значения всех битов инвертировать (все единицы заменить на нули и все нули заменить на единицы). 1 111 111 111 100 110
Найдем дополнительный код числа, прибавив к обратному коду единицу
1 111 111 111 100 110
+ 1
1 111 111 111 100 111
Запишем число в разрядную сетку.
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
Вещественные числа
Формат чисел с плавающей запятой базируется на экспоненциальной форме записи, в которой может быть представлено любое число.
A = (±m) * q ±n ,
где m - мантисса числа. q – основание системы счисления, n – порядок числа.
Представление числа в форме с плавающей точкой неоднозначно. Например, справедливы следующие равенства: 25,324 = 2,5324 • 101 = 0,0025324 • 104 = 2532,4 • 10-2 и т. п. В компьютере используют нормализованное представление числа в форме с плавающей точкой. Мантисса в нормализованном представлении должна удовлетворять условию: 0,1 < т < 1 . Иначе говоря, мантисса меньше единицы и первая значащая цифра — не ноль.
В памяти компьютера мантисса представляется как целое число, содержащее только значащие цифры (0 целых и запятая не хранятся). Следовательно, внутреннее представление вещественного числа сводится к представлению пары целых чисел: мантиссы и порядка.
Число в формате с плавающей запятой занимает в памяти компьютера 4 (число обычной точности) байта или 8 (число двойной точности) байт.
Диапазон изменения чисел определяется количеством разрядов, отведенных для хранения порядка числа, о точность (количество значащих цифр) определяется количеством разрядов, отведенных для хранения мантиссы. При записи числа выделяются разряды для хранения знака порядка, порядка, знака мантиссы, мантиссы.
Четырехбайтная разрядная сетка:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Знак порядка |
порядок |
Знак мантиссы |
мантисса |
Формат числа |
Количество разрядов, отводимое для хранения числа |
Количество разрядов, отводимое для хранения порядка |
Количество разрядов, отводимое для хранения мантиссы |
Точность вычисления |
Максимальное значение порядка |
Максимальное число |
С плавающей запятой |
4 байта (32 разряда) |
8 |
24 |
223-1107 (7 разрядов) |
011111112= 12710 |
2127=1,701411* 1038 |
8 байта (64 разряда) |
11 |
53 |
252-11015,6 (15-16 разрядов) |
011111111112=102310 |
21023=8,98846567431157*10307 |