Βασικές τακτικές
- Στη μηχανική υπολογιστών, οι υπογεγραμμένοι ακέραιοι αριθμοί είναι ένας θεμελιώδης τύπος δεδομένων που χρησιμοποιείται για την αναπαράσταση τόσο θετικών όσο και αρνητικών ακέραιων αριθμών.
- Οι ακέραιοι χωρίς πρόσημο χρησιμοποιούνται μόνο για την αναπαράσταση μη αρνητικών ακέραιων αριθμών.
- Οι προσημειωμένοι ακέραιοι αριθμοί αναπαρίστανται σε συμβολισμό συμπληρώματος δύο, που επιτρέπει αποτελεσματικές πράξεις πρόσθεσης και αφαίρεσης. Αντίθετα, οι ανυπόγραφοι ακέραιοι χρησιμοποιούν απλή δυαδική αναπαράσταση με όλα τα bit που χρησιμοποιούνται για να περιγράψουν το μέγεθος.
Τι είναι μια έκφραση με ακέραιο αριθμό;
Στη μηχανική υπολογιστών, οι υπογεγραμμένοι ακέραιοι αριθμοί είναι θεμελιώδεις τύποι δεδομένων που χρησιμοποιούνται για την αναπαράσταση θετικών και αρνητικών ακέραιων αριθμών. Αυτοί οι αριθμοί αποθηκεύονται σε δυαδική μορφή, με ένα bit να χρησιμοποιείται για να περιγράψει το πρόσημο και τα υπόλοιπα bit να αντιπροσωπεύουν το μέγεθος του αριθμού.
Οι προσημασμένοι ακέραιοι αριθμοί έχουν πολλές εφαρμογές, από μέτρηση και αριθμητικές πράξεις έως την αναπαράσταση θερμοκρασίας, χρημάτων και πολλά άλλα. Η κατανόηση του τρόπου λειτουργίας των υπογεγραμμένων ακέραιων εκφράσεων και της σημασίας τους είναι ζωτικής σημασίας για κάθε προγραμματιστή.
Η πιο κοινή αναπαράσταση προσημειωμένων ακεραίων είναι η χρήση συμβολισμού συμπληρώματος δύο. Σε αυτό το σύστημα, το πιο σημαντικό bit υποδεικνύει το πρόσημο με τον αριθμό, με το 0 να αντιπροσωπεύει έναν θετικό αριθμό και το 1 να αντιπροσωπεύει έναν αρνητικό αριθμό. Τα υπόλοιπα bits αντιπροσωπεύουν την απόλυτη τιμή του ακέραιου αριθμού. Αυτό επιτρέπει αποτελεσματικές πράξεις πρόσθεσης και αφαίρεσης, καθώς οι ίδιοι κανόνες μπορούν να εφαρμοστούν τόσο σε θετικούς όσο και σε αρνητικούς αριθμούς.
Τι είναι μια ανυπόγραφη ακέραιος αριθμός;
Οι ακέραιοι χωρίς πρόσημο χρησιμοποιούνται μόνο για την αναπαράσταση μη αρνητικών ακέραιων αριθμών. Δεν έχουν bit πρόσημο, επομένως όλα τα bit αντιπροσωπεύουν το μέγεθος του αριθμού. Αυτό τα καθιστά κατάλληλα για καταστάσεις όπου δεν ισχύουν αρνητικές τιμές, όπως η καταμέτρηση στοιχείων, η ευρετηρίαση πινάκων ή η αποθήκευση μεγεθών δεδομένων.
Δεδομένου ότι δεν υπάρχει bit πρόσημου σε έναν ακέραιο χωρίς πρόσημο, μπορεί να αντιπροσωπεύει ένα ευρύ φάσμα θετικών τιμών σε σύγκριση με προσημασμένους ακέραιους αριθμούς του ίδιου μεγέθους. Για παράδειγμα, ένας ακέραιος ακέραιος 8-bit μπορεί να αντιπροσωπεύει τιμές από 0 έως 255, διπλασιάζοντας ουσιαστικά το εύρος των θετικών τιμών σε σύγκριση με τους υπογεγραμμένους αντίστοιχους.
Οι ανυπόγραφοι ακέραιοι χρησιμοποιούνται στον προγραμματισμό χαμηλού επιπέδου όταν ασχολούμαστε με καταχωρητές υλικού, διευθύνσεις μνήμης και λειτουργίες bitwise. Χρησιμοποιούνται επίσης σε διάφορους αλγόριθμους και δομές δεδομένων όπου είναι εγγυημένη η μη αρνητικότητα μιας τιμής.
Διαφορά μεταξύ προσυπογραφής και ανυπόγραφης έκφρασης ακέραιου αριθμού
- Στους προσημασμένους ακέραιους αριθμούς, ένα bit πρόσημου υποδεικνύει εάν ο αριθμός είναι θετικός ή αρνητικός, ενώ ένας ακέραιος χωρίς πρόσημο δεν έχει bit πρόσημου και χρησιμοποιείται αποκλειστικά για μη αρνητικές τιμές.
- Οι προσημασμένοι ακέραιοι αριθμοί μπορούν να αντιπροσωπεύουν θετικές και αρνητικές τιμές, ενώ οι χωρίς πρόσημο ακέραιοι μπορούν να αντιπροσωπεύουν ένα πιο εκτεταμένο εύρος θετικών τιμών, καθώς δεν εκχωρούν bits για την αναπαράσταση πρόσημου.
- Οι προσημασμένοι ακέραιοι χρησιμοποιούνται συνήθως για εργασίες που περιλαμβάνουν θετικές και αρνητικές τιμές, όπως μέτρηση θερμοκρασίας, οικονομικούς υπολογισμούς και αναπαράσταση δεδομένων. Αντίθετα, οι ανυπόγραφοι ακέραιοι αριθμοί χρησιμοποιούνται μόνο όταν οι μη αρνητικές τιμές είναι σχετικές, όπως η καταμέτρηση, η δημιουργία ευρετηρίου ή η αποθήκευση διευθύνσεων μνήμης.
- Σε ορισμένες γλώσσες προγραμματισμού, οι υπογεγραμμένοι ακέραιοι αριθμοί μπορούν να αρχικοποιηθούν με μια προεπιλεγμένη τιμή 0, ενώ οι μη ακέραιοι αριθμοί αρχικοποιούνται στις μέγιστες αναπαραστάσιμες τιμές τους.
- Οι προσημειωμένοι ακέραιοι αριθμοί αναπαρίστανται σε συμβολισμό συμπληρώματος δύο, που επιτρέπει αποτελεσματικές πράξεις πρόσθεσης και αφαίρεσης. Αντίθετα, οι ανυπόγραφοι ακέραιοι χρησιμοποιούν απλή δυαδική αναπαράσταση με όλα τα bit που χρησιμοποιούνται για να περιγράψουν το μέγεθος.
Σύγκριση μεταξύ υπογεγραμμένης και ανυπόγραφης έκφρασης ακέραιου αριθμού
| παράμετροι | Υπογεγραμμένος Ακέραιος | Ανυπόγραφος Ακέραιος |
|---|---|---|
| Αναπαράσταση υπογραφής | Ένα bit σημάδι χρησιμοποιείται για να υποδείξει | Δεν υπάρχει σημάδι για λίγο |
| Εύρος τιμών | Και θετικά και αρνητικά | Μεγαλύτερο εύρος θετικών τιμών |
| Χρήση περιπτώσεων | Όπως μέτρηση θερμοκρασίας, οικονομικοί υπολογισμοί | Όπως καταμέτρηση, δημιουργία ευρετηρίου ή αποθήκευση διευθύνσεων μνήμης |
| Προεπιλεγμένη εκκίνηση | Αρχικοποιήθηκε με προεπιλεγμένη τιμή 0 | Αρχικοποιήθηκαν στη μέγιστη αντιπροσωπεύσιμη τιμή τους |
| Two's Complement VS Straight Binary | Αντιπροσωπεύστε τον συμβολισμό του συμπληρώματος δύο | Χρησιμοποιήστε απλή δυαδική αναπαράσταση |
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/4608183/
- http://isocpp.open-std.org/JTC1/SC22/wg14/www/docs/n2629.pdf
Τελευταία ενημέρωση: 22 Ιανουαρίου 2024
Έχω καταβάλει τόση προσπάθεια γράφοντας αυτήν την ανάρτηση ιστολογίου για να σας προσφέρω αξία. Θα είναι πολύ χρήσιμο για μένα, αν σκέφτεστε να το μοιραστείτε στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης ή με τους φίλους/την οικογένειά σας. Η ΚΟΙΝΟΠΟΙΗΣΗ ΕΙΝΑΙ ♥️
Η Emma Smith είναι κάτοχος μεταπτυχιακού διπλώματος στα αγγλικά από το Irvine Valley College. Είναι Δημοσιογράφος από το 2002, αρθρογραφώντας για την αγγλική γλώσσα, τον αθλητισμό και το δίκαιο. Διαβάστε περισσότερα για μένα σε αυτήν βιο σελίδα.
