Espressioni intere con segno e senza segno: differenza e confronto

Punti chiave

  1. Nell'ingegneria informatica, gli interi con segno sono un tipo di dati fondamentale utilizzato per rappresentare numeri interi sia positivi che negativi.
  2. Gli interi senza segno vengono utilizzati solo per rappresentare numeri interi non negativi.
  3. Gli interi con segno sono rappresentati nella notazione in complemento a due, che consente operazioni di addizione e sottrazione efficienti. Al contrario, gli interi senza segno utilizzano una rappresentazione binaria semplice con tutti i bit utilizzati per descrivere la grandezza.

Cos'è un'espressione intera con segno?

Nell'ingegneria informatica, gli interi con segno sono tipi di dati fondamentali utilizzati per rappresentare numeri interi sia positivi che negativi. Questi numeri sono memorizzati in formato binario, con un bit utilizzato per descrivere il segno e i restanti bit che rappresentano la grandezza del numero.

 Gli interi con segno hanno molte applicazioni, dal conteggio alle operazioni aritmetiche alla rappresentazione della temperatura, del denaro e altro ancora. Comprendere come funzionano le espressioni di numeri interi con segno e il loro significato è fondamentale per qualsiasi programmatore.

La rappresentazione più comune degli interi con segno utilizza la notazione in complemento a due. In questo sistema, il bit più significativo indica il segno del numero, dove 0 rappresenta un numero positivo e 1 rappresenta un numero negativo. I bit rimanenti rappresentano il valore assoluto del numero intero. Ciò consente operazioni di addizione e sottrazione efficienti, poiché le stesse regole possono essere applicate sia ai numeri positivi che a quelli negativi.

Cos'è un'espressione intera senza segno?

Gli interi senza segno vengono utilizzati solo per rappresentare numeri interi non negativi. Non hanno un bit di segno, quindi tutti i bit rappresentano la grandezza del numero. Ciò li rende particolarmente adatti per situazioni in cui i valori negativi non sono applicabili, come il conteggio di elementi, l'indicizzazione di array o l'archiviazione di dimensioni di dati.

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Poiché non è presente alcun bit di segno in un intero senza segno, può rappresentare un'ampia gamma di valori positivi rispetto agli interi con segno della stessa dimensione. Ad esempio, un intero senza segno a 8 bit può rappresentare valori da 0 a 255, raddoppiando di fatto l'intervallo di valori positivi rispetto alle sue controparti con segno.

Gli interi senza segno vengono utilizzati nella programmazione di basso livello quando si ha a che fare con registri hardware, indirizzi di memoria e operazioni bit a bit. Vengono utilizzati anche in vari algoritmi e strutture dati dove è garantita la non negatività di un valore.

Differenza tra espressione intera con segno e senza segno

  1. Negli interi con segno, un bit di segno indica se il numero è positivo o negativo, mentre un intero senza segno non ha bit di segno e viene utilizzato esclusivamente per valori non negativi.
  2. Gli interi con segno possono rappresentare valori positivi e negativi, mentre gli interi senza segno possono rappresentare una gamma più ampia di valori positivi poiché non allocano bit per la rappresentazione del segno.
  3. Gli interi con segno vengono comunemente utilizzati per attività che coinvolgono valori positivi e negativi, come la misurazione della temperatura, i calcoli finanziari e la rappresentazione dei dati. Al contrario, gli interi senza segno vengono utilizzati solo quando sono rilevanti valori non negativi, come il conteggio, l'indicizzazione o la memorizzazione di indirizzi di memoria.
  4. In alcuni linguaggi di programmazione, gli interi con segno possono essere inizializzati con un valore predefinito pari a 0, mentre gli interi senza segno vengono inizializzati ai loro valori massimi rappresentabili.
  5. Gli interi con segno sono rappresentati nella notazione in complemento a due, che consente operazioni di addizione e sottrazione efficienti. Al contrario, gli interi senza segno utilizzano una rappresentazione binaria semplice con tutti i bit utilizzati per descrivere la grandezza.

Confronto tra espressioni intere con segno e senza segno

parametriIntero con segnoIntero senza segno
Rappresentazione dei segniUn bit di segno viene utilizzato per indicareNon c'è traccia di un po'
Gamma di valoriSia positivo che negativoUn intervallo più ampio di valori positivi
Casi d'usoCome la misurazione della temperatura, i calcoli finanziariCome il conteggio, l'indicizzazione o la memorizzazione di indirizzi di memoria
Inizializzazione predefinitaInizializzato con un valore predefinito pari a 0Inizializzati al loro valore massimo rappresentabile
Complemento a due VS binario sempliceRappresenta la notazione in complemento a dueUtilizzare una rappresentazione binaria semplice
Riferimenti
  1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/4608183/
  2. http://isocpp.open-std.org/JTC1/SC22/wg14/www/docs/n2629.pdf
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Ultimo aggiornamento: 22 gennaio 2024

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