Linux（9.28-10.4）学习笔记
三种数字表示
无符号数：
基于传统的二进制表示法，表示大于或者等于零的数字。
补码（有符号数）：
表示有符号数整数的最常见的方式，有符号数就是只可
以为正或者为负的数。
浮点数：
表示实数的科学计数法的以二为基数的版本。
进制转换
以二进制和十进制为桥梁进行转换
0x与0X用来表示十六进制
字
字长指明整数和指针数据的标称大小，决定虚拟地址空间的最大大小。 对于一个字长为w位的机器，虚拟地址的范围为0 ~2^w - 1,程序最多访问2^w个字节。
数据大小
gcc -m32 可以在64位机上生成32位的代码
c语言中数字数据类型的字节数
| C声明 |
32位机器 |
64位机器 |
| Char |
1 |
1 |
| Short int |
2 |
2 |
| Int |
4 |
4 |
| Long int |
4 |
8 |
| Long long int |
8 |
8 |
| Char* |
4 |
8 |
| Float |
4 |
4 |
| Double |
8 |
8 |
寻址和字节顺序
ASCⅡ字符码
a-z的ASC||码为0x61-0x7A。
表示代码
二进制代码是不兼容的。
布尔代数
二进制值是计算机编码、存储、操作信息的核心（0、1）
逻辑运算——0或1
位运算————位向量
~=NOT
&=AND
|=OR
^=异或
*位向量：有固定长度为w，由0、1组成的串。每个对应元素之间的运算。 掩码。通过指定一个位向量掩码，有选择的使能或不能屏蔽一些信号。（0表示被屏蔽）
C语言中的位级运算
|是OR（或）
&是AND（与）
~是NOT（取反）
^是EXCLUSIVE-OR（异或）
确定一个位级表达式的结果最好的方法，就是将十六进制的参数扩展成二进制标识并执行二进制运算，然后再转换回十六进制。
C语言中的逻辑运算
|| OR
&& AND
！ NOT
所有非零的参数表示TRUE
参数0表示FALSE
它们返回1或者0，分别表示结果为TRUE或FALSE
C语言中的移位运算
1.左移(x<<k) x向左移动k位，丢弃最高的k位，并在右端补k个0
2.右移(x>>k) 逻辑右移：x向右移动k位，丢弃最高的k位，并在左端补k个0.
算术右移：x向右移动k位，丢弃最高的k位，并在左端补k个最高有效为的值。
对于无符号数据，右移必须是逻辑的。对于有符号数，算术或逻辑右移均可以。
整数的表示
具体数据类型的表示范围在教材P38
要用C99中的"long long"类型，编译要用gcc -std=c99
无符号数的编码：
数据类型long long是在ISO C99中引入的。（编译：gcc -std=c99）。
64位机器用8个字节表示；32位机器用4个字节表示。
*负数的范围比整数的范围大1。
补码编码：
最常见的有符号数的计算机表示方式。
正数的补码=原码
负数的补码=原码各位取反再加1
最高有效位也叫符号位。
补码的范围是不对称的：|TMin| = |TMax| + 1，也就是说，TMin没有
与之对应的正数。
补码的利用寄存器的长度是固定的特性简化数学运算。想想钟表，12-1
等价于 12 + 11，利用补码可以把数学运算统一成加法，只要一个加法器
就可以实现所有的数学运算。（应正确理解补码）
有符号数和无符号数之间的转换
强制类型转换的结果保持位值不变，改变解释这些位的方式。 处理同样字长的有、无符号数之间相互转换的规则：数值可能会变，但是位模式不变。
（底层的位表示保持不变） 无————>有：U2Tw函数 有————>无：T2Uw函数
有符号数与无符号数之间的转换，都要看要转换的数的最高位是否为1，如果不为1，则转换结果就是要转换的数的本身；
如果为1，则转换结果就是转换的数（看作是负数）的补码。
C语言中的有符号数与无符号数
当C语言对同时包含有符号和无符号数表达式执行运算时，会将有符号数强制转换为无符号数，再进行运算。
扩展一个数字的位表示
零扩展：
将一个无符号数转换为一个更大的数据类型，我们只需要简单地在表示的开头添加0。
符号扩展：
将一个补码数字转换为一个更大的数据类型可以执行符号扩展（sign extension），规则是在表示中添加最高有效位的值的副本。
整数运算
无符号加法
w表示最大表示位，当x+y>2^w-1，其和溢出
补码加法
补码的非
无符号乘法
w位无符号乘法运算* wu的结果为：
补码乘法
C语言中的有符号乘法是通过将2^w位的乘积截断为w位的方式实现的。
根据等式，w位的补码乘法运算* wt的结果为：
除以2的幂
无符号数除以2的幂
x>>k等价于x/(2^k)
有符号数除以2的幂
1.非负数同无符号数
2.x>>k（算术右移），结果同除以2的幂几乎完全一样
浮点数1.二进制小数定点表示法：“.”为界（不能有效的表示很大的数）十进制小数点左边的数字的权是10的非负幂，得到整数值；右边的数字的权是10的负幂，得到小数值。二进制小数点左边的数字的权是2的非负幂，右边的数字的权是2的负幂。2.IEEE浮点表示1.用V = (-1)s * M * 2E的形式来表示一个数：符号s决定这个数是负数（s = 1）还是正数（s = 0），而对于数值0的符号位解释作为特殊情况处理。尾数M是一个二进制小数，它的范围是1 ~ 2-ε，或者是0 ~ 1-ε。阶码E的作用是对浮点数据加权，这个权重是2的E次幂（可能是负数）。2.将浮点数的位表示划分为三个字段，分别对这些值进行编码：一个单独的符号位s直接编码符号s。k位的阶码字段exp = ek-1…e1e0编码阶码E。n位小数字段frac = fn-1…f1f0编码尾数M，但是编码出来的值也依赖于阶码字段的值是否等于0。3.两种常见的格式C语言中的单精度浮点格式float 和双精度浮点格式double。在float中，s、exp和frac字段分别为1位、k = 8 位和n = 23位，得到一个32位的表示；在double中，s、exp和frac字段分别为1位、k = 11 位和n = 52位，得到一个64位的表示。遇到的问题
1.IEEE浮点表示方法由于第一次接触，明显觉得很难理解.记忆 2.在做第28页习题是，感觉gcc及 gdb运用很生涩浪费了很多时间
