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C语言考试:2012年全国计算机等级考试C语言考点3

文章类别:C语言程序设计 | 发表日期:12-09-06

C语言考试:2012年全国计算机等级考试C语言考点3


位运算的含义及应用
 
  1、位的概念
 
  大多数计算机系统的内存储器是由众多的存储单元构成的。在微机中,每个存储单元是1个字节,它由8位二进制数构成,可以表示28=256种信息,各位的编号从0~7,最左边的位(第7位)是最高位,最右边的位(第0位)是最低位。由于二进制本身的特点,各位上的数字不是1,就是0。
 
  本章中的位就是指上述提到的二进制位,本章中的位运算就是指对这些二进制的位进行逻辑运算、移位运算等操作。
 
  2、数的编码
 
  数在计算机中是以二进制表示的,但是它并不是简单地以它本身的数值的二进制形式来直接表示,而要进行一定的编码,以方便计算机进行处理。常用的编码有原码、反码、补码三种。
 
  3、真值与原码
 
  我们将一个十进制数的二进制表示称为这个十进制数的真值,它代表了这个十进制数本身的数值。下表列出了一些数的真值。
 
  真值举例
 
  数 二进制表示 真值(16位)
 
  0
 
  1 
 
  7 0
 
  1 
 
  111 0000000000000000
 
  0000000000000001 
 
  0000000000000111  
 
  15   
 
  1111   
 
  0000000000001111 
 
  255 
 
  4095 
 
  65535 11111111 
 
  111111111111 
 
  1111111111111111 0000000011111111 
 
  0000111111111111 
 
  1111111111111111
 
  用真值表示的数只能是正数,对于负数,要用“一”号标明,例如:
 
  -7的真值为-0000000000000111 -65535的真值为-1111111111111111
 
  这势必造成用计算机表示数时的不便,故引入了原码表示法。
 
  在原码表示法中,最高位代表符号位,用“1”表示负数,“0”表示正数;余下的数位用来表示真值的绝对值。
 
  数字零存在着两种表示方法:+0与-0。
 
  4、反码
 
  若采用反码表示,则对应的原码应按照以下方法进行转换:
 
  (1)如果真值为正,则它的反码与原码相同;
 
  (2)如果真值为负,则反码的符号位为1,其余各位就是对原码取反(即原码的1变为0,原码的0变为1)。
 
  5、补码
 
  (1)为什么要引入补码
 
  补码具有许多独特的优点:首先它可以变减法运算为加法运算,使得计算时步骤统一,速度提高;其次,在这种系统下的“0”只有惟一的一种表示方法,这就是现代的计算机系统中大多采用补码的原因。
 
  (2)补码的规定
 
  ①正数的原码、补码、反码均相同;
 
  ②计算负数的补码时,先置符号位为1,再对剩余原码的位数逐位取反,最后对整个数加1。
 
  在微机上以8位二进制数为一字节的存储单元中采用补码系统,它可以存放的最小整数为-128,最大整数为+127。若采用两个字节来表示一个整数,则可表示的最小整数为-32768,最大整数为+32767。

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