Signeeritud ja märgita täisarvu avaldised: erinevus ja võrdlus

Võtme tagasivõtmine

1. Arvutitehnikas on märgiga täisarvud põhiline andmetüüp, mida kasutatakse nii positiivsete kui ka negatiivsete täisarvude esitamiseks.
2. Märgita täisarve kasutatakse ainult mittenegatiivsete täisarvude esitamiseks.
3. Märgiga täisarvud esitatakse kahe komplemendi tähises, mis võimaldab tõhusalt liita ja lahutada. Seevastu märgita täisarvud kasutavad otsest binaarset esitust kõigi suurusjärgu kirjeldamiseks kasutatavate bitidega.

Mis on märgiga täisarvuline avaldis?

Arvutitehnikas on märgiga täisarvud põhiandmetüübid, mida kasutatakse nii positiivsete kui ka negatiivsete täisarvude esitamiseks. Need numbrid salvestatakse kahendvormingus, kusjuures ühte bitti kasutatakse märgi kirjeldamiseks ja ülejäänud bitid tähistavad numbri suurust.

 Märgiga täisarvudel on palju rakendusi, alates loendamisest ja aritmeetilistest operatsioonidest kuni temperatuuri, raha ja muu esitamiseni. Märgiga täisarvuavaldiste toimimise ja nende olulisuse mõistmine on iga programmeerija jaoks ülioluline.

Märgiga täisarvude kõige levinum esitus on kahe komplemendi tähistus. Selles süsteemis tähistab kõige olulisem bitt numbriga märki, 0 tähistab positiivset ja 1 negatiivset arvu. Ülejäänud bitid esindavad täisarvu absoluutväärtust. See võimaldab tõhusaid liitmis- ja lahutamistehteid, kuna samu reegleid saab rakendada nii positiivsete kui ka negatiivsete arvude puhul.

Mis on märgita täisarvuline avaldis?

Märgita täisarve kasutatakse ainult mittenegatiivsete täisarvude esitamiseks. Neil ei ole märgibitti, nii et kõik bitid tähistavad arvu suurust. See muudab need hästi sobivaks olukordades, kus negatiivsed väärtused ei ole rakendatavad, näiteks üksuste loendamine, massiivide indekseerimine või andmemahtude salvestamine.

Kuna märgita täisarvus pole märgibitti, võib see esindada laia valikut positiivseid väärtusi võrreldes sama suurusega märgiga täisarvudega. Näiteks võib 8-bitine märgita täisarv esindada väärtusi vahemikus 0 kuni 255, mis kahekordistab positiivsete väärtuste vahemiku võrreldes selle märgiga analoogidega.

Märgita täisarve kasutatakse madala taseme programmeerimisel riistvararegistrite, mäluaadresside ja bitipõhiste toimingute käsitlemisel. Neid kasutatakse ka erinevates algoritmides ja andmestruktuurides, kus on garanteeritud väärtuse mittenegatiivsus.

Erinevus märgiga ja märgita täisarvude avaldise vahel

1. Märgiga täisarvude puhul näitab märgibitt, kas arv on positiivne või negatiivne, samas kui märgita täisarvul pole märgibitti ja seda kasutatakse ainult mittenegatiivsete väärtuste jaoks.
2. Märgiga täisarvud võivad esindada positiivseid ja negatiivseid väärtusi, samas kui märgita täisarvud võivad esindada laiemat positiivsete väärtuste vahemikku, kuna need ei eralda bitte märkide esitamiseks.
3. Märgiga täisarve kasutatakse tavaliselt positiivseid ja negatiivseid väärtusi sisaldavate ülesannete jaoks, nagu temperatuuri mõõtmine, finantsarvutused ja andmete esitamine. Seevastu märgita täisarve kasutatakse ainult siis, kui olulised on mittenegatiivsed väärtused, näiteks loendamine, indekseerimine või mäluaadresside salvestamine.
4. Mõnes programmeerimiskeeles võib märgiga täisarvud lähtestada vaikeväärtusega 0, samas kui märgita täisarvud lähtestatakse nende maksimaalsete esitatavate väärtusteni.
5. Märgiga täisarvud esitatakse kahe komplemendi tähises, mis võimaldab tõhusalt liita ja lahutada. Seevastu märgita täisarvud kasutavad otsest binaarset esitust kõigi suurusjärgu kirjeldamiseks kasutatavate bitidega.

Märgiga ja märgita täisarvude avaldise võrdlus

parameetrid	Signeeritud täisarv	Märgita täisarv
Märgi esitus	Näitamiseks kasutatakse märgibitti	Natukest pole jälgegi
Väärtuste vahemik	Nii positiivseid kui negatiivseid	Suurem positiivsete väärtuste vahemik
Kasutage kohtuasju	Nagu temperatuuri mõõtmine, finantsarvutused	Näiteks loendamine, indekseerimine või mäluaadresside salvestamine
Vaikimisi lähtestamine	Algväärtus on 0	Initsialiseeritakse maksimaalse esindusväärtuseni
Kahe komplement VS sirge binaar	Esitage kahe komplemendi tähistus	Kasutage otsest binaarset esitust

viited

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/4608183/
2. http://isocpp.open-std.org/JTC1/SC22/wg14/www/docs/n2629.pdf

Viimati värskendatud: 22. jaanuaril 2024