Что такое общий вид данных

Структура языка программирования

Содержание

Дополнительно

Классификация типов данных

Что такое общий вид данных. Смотреть фото Что такое общий вид данных. Смотреть картинку Что такое общий вид данных. Картинка про Что такое общий вид данных. Фото Что такое общий вид данных

Для простых типов данных определяются границы диапазона и количество байт, занимаемых ими в памяти компьютера.

В большинстве языков программирования, простые типы жестко связаны с их представлением в памяти компьютера. Компьютер хранит данные в виде последовательности битов, каждый из которых может иметь значение 0 и 1. Фрагмент данных в памяти может выглядеть следующим образом

Данные на битовом уровне (в памяти) не имеют ни структуры, ни смысла. Как интерпретировать данные, как целочисленное число, или вещественное, или символ, зависит от того, какой тип имеют данные, представленные в этой и последующих ячейках памяти.

Числовые типы данных

Целочисленные типы данных

Исходя из машинного представления целого числа, в ячейке памяти из n бит может хранится 2 n для беззнаковых, и 2 n-1 для знаковых типов.

Рассмотрим теперь конкретные целочисленные типы в трёх языках.

У некоторых типов есть приписка «16 разрядов» или «32 разряда». Это означает, что в зависимости от разрядности операционной системы и компилятора данный тип будет находится в соответствующем диапазоне. По-этому, рекомендуется не использовать int, unsigned int, а использовать их аналоги, но уже жестко определенные, short, long, unsigned short, unsigned long.

В Java нет беззнаковых целочисленных типов данных.

Вещественные типы данных

Числа вещественного типа данных задаются в форме чисел с плавающей запятой.

Плавающая запятая — форма представления действительных чисел, в которой число хранится в форме мантиссы и показателя степени. В случае языков программирования, любое число может быть представлено в следующем виде

Вывод: вещественные типы данных, в отличии от целочисленных, характеризуются диапазоном точности и количеством значащих разрядов.

Рассмотрим конкретные типы данных в наших трёх языках.

Тип decimal создан специально для операций высокой точности, в частности финансовых операций. Он не реализован как примитивный тип, по-этому его частое использование может повлиять на производительность вычислений.

Символьный тип данных

Значение переменной этого типа данных представляет собой один символ. В действительности, это есть целое число. В зависимости от кодировки, это число превращается в некий символ. Данные типы данных характеризуются лишь размером выделяемой под них памяти.

Логический тип данных

Перечислимый тип данных

Во внутреннем представлении, это целочисленный тип данных, только здесь пользователь вместо числе использует заранее определенные строковые значения.

Чтобы прочувствовать эту концепцию, приведем пример на языке С++ (в С# и Java аналогично)

Теперь переменные перечислимого типа Forms могут принимать лишь значения, определенные в примере кода. Это очень удобно, ведь мы уже оперируем не с числами, а с некими смысловыми значениями, замечу лишь, что для компьютера эти значения всё-равно являются целыми числами.

Массив

Каждый массив характеризуется типом данных его элементов, который может быть как простым, так и сложным, то есть любым.

В языках программирования нельзя оперировать всем массивом, работают с конкретным элементом. Чтобы доступиться до него в трёх рассматриваемых нами языках используют оператор «[]».

Структура

Структуры реализованы в языке программирования, чтобы собрать некие близки по смыслу вещи воедино.

Например, есть колесо автомобиля. У колеса есть диаметр, толщина, шина. Шина в свою очередь является структурой, у которой есть свои параметры: материал, марка, чем заполнена. Естественно, для каждого параметра можно создать свою переменную или константу, у нас появится большое количество переменных, которые, чтобы понять к чему они относятся, нужно в именах общую часть выделять. Имена будут нести лишнюю смысловую нагрузку. Получается запутанная история. А так мы определяем две структуры, а затем параметры в них.

Класс

Еще одним пользовательским типом данных является класс. Класс умеет всё, что и структура, но кроме параметров, у него есть и методы, и поддерживает большое количество вещей, связанных с объектно-ориентированным программированием.

Источник

Основные структуры данных. Матчасть. Азы

Все чаще замечаю, что современным самоучкам очень не хватает матчасти. Все знают языки, но мало основы, такие как типы данных или алгоритмы. Немного про типы данных.

Еще в далеком 1976 швейцарский ученый Никлаус Вирт написал книгу Алгоритмы + структуры данных = программы.

40+ лет спустя это уравнение все еще верно. И если вы самоучка и надолго в программировании пробегитесь по статье, можно по диагонали. Можно код кофе.

Что такое общий вид данных. Смотреть фото Что такое общий вид данных. Смотреть картинку Что такое общий вид данных. Картинка про Что такое общий вид данных. Фото Что такое общий вид данных

В статье так же будут вопросы, которое вы можете услышать на интервью.

Что такое структура данных?

Структура данных — это контейнер, который хранит данные в определенном макете. Этот «макет» позволяет структуре данных быть эффективной в некоторых операциях и неэффективной в других.

Какие бывают?

Линейные, элементы образуют последовательность или линейный список, обход узлов линеен. Примеры: Массивы. Связанный список, стеки и очереди.

Нелинейные, если обход узлов нелинейный, а данные не последовательны. Пример: граф и деревья.

Основные структуры данных.

Массивы

Массив — это самая простая и широко используемая структура данных. Другие структуры данных, такие как стеки и очереди, являются производными от массивов.

Изображение простого массива размера 4, содержащего элементы (1, 2, 3 и 4).

Что такое общий вид данных. Смотреть фото Что такое общий вид данных. Смотреть картинку Что такое общий вид данных. Картинка про Что такое общий вид данных. Фото Что такое общий вид данных

Каждому элементу данных присваивается положительное числовое значение (индекс), который соответствует позиции элемента в массиве. Большинство языков определяют начальный индекс массива как 0.

Бывают

Одномерные, как показано выше.
Многомерные, массивы внутри массивов.

Основные операции

Вопросы

Стеки

Стек — абстрактный тип данных, представляющий собой список элементов, организованных по принципу LIFO (англ. last in — first out, «последним пришёл — первым вышел»).

Это не массивы. Это очередь. Придумал Алан Тюринг.

Примером стека может быть куча книг, расположенных в вертикальном порядке. Для того, чтобы получить книгу, которая где-то посередине, вам нужно будет удалить все книги, размещенные на ней. Так работает метод LIFO (Last In First Out). Функция «Отменить» в приложениях работает по LIFO.

Изображение стека, в три элемента (1, 2 и 3), где 3 находится наверху и будет удален первым.

Что такое общий вид данных. Смотреть фото Что такое общий вид данных. Смотреть картинку Что такое общий вид данных. Картинка про Что такое общий вид данных. Фото Что такое общий вид данных

Основные операции

Вопросы

Очереди

Подобно стекам, очередь — хранит элемент последовательным образом. Существенное отличие от стека – использование FIFO (First in First Out) вместо LIFO.

Пример очереди – очередь людей. Последний занял последним и будешь, а первый первым ее и покинет.

Изображение очереди, в четыре элемента (1, 2, 3 и 4), где 1 находится наверху и будет удален первым

Что такое общий вид данных. Смотреть фото Что такое общий вид данных. Смотреть картинку Что такое общий вид данных. Картинка про Что такое общий вид данных. Фото Что такое общий вид данных

Основные операции

Вопросы

Связанный список

Связанный список – массив где каждый элемент является отдельным объектом и состоит из двух элементов – данных и ссылки на следующий узел.

Принципиальным преимуществом перед массивом является структурная гибкость: порядок элементов связного списка может не совпадать с порядком расположения элементов данных в памяти компьютера, а порядок обхода списка всегда явно задаётся его внутренними связями.

Бывают

Однонаправленный, каждый узел хранит адрес или ссылку на следующий узел в списке и последний узел имеет следующий адрес или ссылку как NULL.

Двунаправленный, две ссылки, связанные с каждым узлом, одним из опорных пунктов на следующий узел и один к предыдущему узлу.

Круговой, все узлы соединяются, образуя круг. В конце нет NULL. Циклический связанный список может быть одно-или двукратным циклическим связанным списком.

Самое частое, линейный однонаправленный список. Пример – файловая система.

Что такое общий вид данных. Смотреть фото Что такое общий вид данных. Смотреть картинку Что такое общий вид данных. Картинка про Что такое общий вид данных. Фото Что такое общий вид данных

Основные операции

Вопросы

Графы

Граф-это набор узлов (вершин), которые соединены друг с другом в виде сети ребрами (дугами).

Что такое общий вид данных. Смотреть фото Что такое общий вид данных. Смотреть картинку Что такое общий вид данных. Картинка про Что такое общий вид данных. Фото Что такое общий вид данных

Бывают

Ориентированный, ребра являются направленными, т.е. существует только одно доступное направление между двумя связными вершинами.
Неориентированные, к каждому из ребер можно осуществлять переход в обоих направлениях.
Смешанные

Встречаются в таких формах как

Общие алгоритмы обхода графа

Вопросы

Деревья

Дерево-это иерархическая структура данных, состоящая из узлов (вершин) и ребер (дуг). Деревья по сути связанные графы без циклов.

Древовидные структуры везде и всюду. Дерево скилов в играх знают все.

Что такое общий вид данных. Смотреть фото Что такое общий вид данных. Смотреть картинку Что такое общий вид данных. Картинка про Что такое общий вид данных. Фото Что такое общий вид данных

«Бинарное дерево — это иерархическая структура данных, в которой каждый узел имеет значение (оно же является в данном случае и ключом) и ссылки на левого и правого потомка. » — Procs

Три способа обхода дерева

Вопросы

Trie ( префиксное деревое )

Разновидность дерева для строк, быстрый поиск. Словари. Т9.

Вот как такое дерево хранит слова «top», «thus» и «their».

Что такое общий вид данных. Смотреть фото Что такое общий вид данных. Смотреть картинку Что такое общий вид данных. Картинка про Что такое общий вид данных. Фото Что такое общий вид данных

Слова хранятся сверху вниз, зеленые цветные узлы «p», «s» и «r» указывают на конец «top», «thus « и «their» соответственно.

Вопросы

Хэш таблицы

Хэширование — это процесс, используемый для уникальной идентификации объектов и хранения каждого объекта в заранее рассчитанном уникальном индексе (ключе).

Объект хранится в виде пары «ключ-значение», а коллекция таких элементов называется «словарем». Каждый объект можно найти с помощью этого ключа.

По сути это массив, в котором ключ представлен в виде хеш-функции.

Эффективность хеширования зависит от

Вопросы

Список ресурсов

Вместо заключения

Матчасть так же интересна, как и сами языки. Возможно, кто-то увидит знакомые ему базовые структуры и заинтересуется.

Спасибо, что прочли. Надеюсь не зря потратили время =)

PS: Прошу извинить, как оказалось, перевод статьи уже был тут и очень недавно, я проглядел.
Если интересно, вот она, спасибо Hokum, буду внимательнее.

Источник

Кратко и доступно: что такое персональные данные, их хранение и обработка

Согласно закону 152-ФЗ, компании обязаны защищать персональные данные (ПДн) своих сотрудников и клиентов, хранить и обрабатывать их по определенным правилам. Разберем, что такое ПДн, какие они бывают, что такое обработка персональных данных и как соблюсти все требования закона.

Что относится к персональным данным

Персональные данные — это любая информация, которая относится к конкретному человеку, или субъекту персональных данных. ФИО, мобильный телефон, email, адрес проживания, фотография, паспортные данные — всё это ПДн.

Важно, чтобы данные относились к конкретному человеку. К примеру, абстрактный email или номер телефона — не персональные данные, потому что нельзя понять, кому они принадлежат. А вот если в базе данных компании хранится ФИО клиента, его email и телефонный номер, тогда email и номер уже будут персональными данными — однозначно понятно, к какой «персоне» они относятся.

То же самое касается данных опросов. Если вы анонимно опрашиваете людей об их семейном положении, то не собираете персональные данные. А если спрашиваете ФИО, номер телефона и семейное положение, то по закону всё это персональные данные.

Небольшой пример, чтобы было понятнее, что входит в персональные данные, а что нет:

Не ПДнПДн
ivan999@mail.ruФИО: Иванов Иван Иванович, email: ivan999@mail.ru
30% опрошенных женатыИванов Иван Иванович женат

Никакого строгого списка или перечня персональных данных нет. Обычно получается, что для того, чтобы данные можно было считать персональными, нужно их с чем-то сочетать, например, с ФИО или паспортными данными.

Какие бывают виды персональных данных

В Постановлении правительства №1119 перечислены категории персональных данных. Всего их четыре: общие (или общедоступные), специальные, биометрические и иные.

Общие персональные данные

К ним законодательство о персональных данных относит базовые личные данные: ФИО, место регистрации, информация о месте работы, номер телефона, email. Обычно эти данные и так известны некоторым другим людям, могут быть опубликованы в общедоступных источниках. Например, о месте работы человека могут знать его друзья в социальных сетях.

Специальные персональные данные

Информация о личности человека: расовая и национальная принадлежность, политические, религиозные и философские взгляды, состояние здоровья, подробности интимной жизни, информация о судимостях.

Специальные категории персональных данных отличаются от общих тем, что обычно находятся в закрытом доступе. Их можно узнать только лично у человека, либо сделав официальный запрос в больницу, полицию или суд. Чаще всего сообщать эти данные человек не обязан, они — его личное дело.

Биометрические персональные данные

Это физиологические или биологические особенности человека, которые используют для установления его личности. К ним могут относиться фотографии, отпечатки пальцев, группа крови, генетическая информация.

Однако все эти данные не всегда являются биометрическими. Согласно разъяснению правительства, они становятся такими, только если вы храните их с целью идентификации личности. Например, если на проходной стоит камера с распознаванием лиц, фотографии сотрудников будут биометрическими данными — именно по ним вы определяете личность человека.

А если к личному делу сотрудника или профилю клиента прикреплена его фотография — эти данные не биометрические. Вы не используете их для идентификации, а уже знаете, кому принадлежит фото, и просто дополняете им информацию.

Иные персональные данные

В эту категорию ПДн относят всё, что нельзя отнести к общедоступным, специальным или биометрическим данным: принадлежность к определенной социальной группе, к примеру, членство в клубе, или корпоративные данные, например, то, что хранится в бухгалтерии: зарплата, периоды отпусков, стаж и так далее.

Иные данные сложнее всего отличить от специальных. Разница следующая:

Кто такие оператор и субъект персональных данных

В законе о защите персональных данных упоминаются оператор и субъект ПДн. Разберемся, кто это такие.

Оператор ПДн — компания, которая собирает, хранит, обрабатывает и распространяет персональные данные. Чтобы понять, является ли компания оператором, нужно разобраться, что такое хранение и обработка персональных данных:

Субъект персональных данных — это любой человек, персональные данные которого получил оператор. Например, вы заполнили в магазине анкету на карточку постоянного покупателя — вы стали субъектом ПДн, а магазин — оператором ваших персональных данных.

В компаниях данные разных субъектов ПДн обрабатывают по-разному. Например, доступ к данным сотрудников имеют одни люди, а к данным клиентов — другие. Поэтому при составлении правил работы с данными в компании выделяют разные категории субъектов персональных данных, например: сотрудники, клиенты, стажеры, представители клиентов, родственники сотрудников.

Кто является субъектом персональных данных? Тот, чьи данные хранит или обрабатывает оператор ПДн.

Как оператор обязан защищать персональные данные

Согласно 152-ФЗ оператор должен обеспечить защиту персональных данных. Степень защиты зависит от типа данных:

Для защиты персональных данных по 152-ФЗ оператор должен построить защищенную IT-инфраструктуру и следить, чтобы ПДн всегда были доступны, не потерялись и не попали в руки посторонних.

Кроме защиты данных, оператор обязан собирать, обрабатывать и передавать данные куда-либо только с согласия их владельца, а также отчитываться о сборе данных и мерах защиты перед государством.

То, какую защиту нужно обеспечить персональным данным, зависит от уровня защищенности (УЗ), установленного законом. Его определяют с учетом того, какие данные вы храните и что может им угрожать. Всего уровней защищенности четыре: данные с УЗ-3 и УЗ-4 можно без проблем хранить в публичном облаке, аттестованном по 152-ФЗ, для УЗ-2 и УЗ-1 нужны особые условия, не все провайдеры могут их предоставить.

В публичном облаке MCS можно хранить персональные данные в соответствии с УЗ-2, 3 и 4. Для хранения данных с УЗ-2 и УЗ-1 также есть возможность сертификации, как в формате частного облака, так и на изолированном выделенном гипервизоре в ЦОДе MCS. При построении гибридной инфраструктуры для хранения персональных данных на платформе VK Cloud Solutions (бывш. MCS) вы получаете облачную инфраструктуру, уже соответствующую всем требованиям законодательства. При этом частный контур нужно аттестовать, в этом могут помочь специалисты VK, что позволит быстрее пройти необходимые процедуры.

Источник

Что такое общий вид данных

«Но дружбы нет и той меж нами.

Все предрассудки истребя,

Мы почитаем всех нулями,

А.С.Пушкин «Евгений Онегин»

Изучение языка программирования резонно начать со средств описания данных. Для этого сначала необходимо ввести понятия, касающиеся данных. При изучении Си нам периодически придется опускаться на уровень их машинного представления. Но при первоначальном знакомстве это материал можно пропустить (кроме п. «Типы данных и переменные».), довольствуясь общими представлениями – целое, вещественное, символ, массив.

Системы счисления

Что такое общий вид данных. Смотреть фото Что такое общий вид данных. Смотреть картинку Что такое общий вид данных. Картинка про Что такое общий вид данных. Фото Что такое общий вид данных

Но это еще цветочки. В шестнадцатеричном дампе памяти цифры в байте читаются справа налево, а сами байты целого числа – наоборот. Налицо конфликт цивилизаций.

В понимании взаимоотношения систем счисления важно то, что когда мы говорим о представлении числа в виде цифр, число воспринимается как величина, над которой можно делать какие-то операции, например, складывать с другими. И эта величина не зависит от формы ее представления. Например, мешок сахара остается таковым, независимо от того, как считать его содержимое, в килограммах, пудах или фунтах. Значение сохраняется, а его представление будет разным. Как говорил удав в известном мультике «А в попугаях я значительно длиннее». То же самое касается и операций. Семь спичек плюс семь спичек равно четырнадцати, потому что четырнадцать это десяток и еще четыре (вспомните себя в первом классе).

Преобразование чисел / из одной системы счисления в другую

0.3F516 = 3/16 + 15( F )/16 2 + 5/16 3 = 0.1875 0 + 0.0585 9 + 0.0012 2 = 0.247 31 10

0.5248 = 5/8 + 2/8 2 + 4/8 3 = 0.6250 + 0.0312 + 0.0078 = 0.664010

2301 / 8 = 287 (5) 709 / 16 = 44 (5)

287 / 8 = 35 (7) 44 / 16 = 2 (12= C )

35 / 8 = 4 (3) 2 / 16 = 0 (2) = 2 C 516

0.24731 * 16 = 3.95696 (3)

0.95696 * 16 = 15.31136 (15(F))

0.31136 * 16 = 4. 98176 (4)

0.98176 * 16 = 15.70816 (15( F )) = 0.3 F 4 F16 ≈ 0.3F516

0.968 * 8 = 7.744 (7) = 0.52378 ≈ 0.5248

Обратите внимание, что при преобразовании дробной части сначала в десятичную систему а затем обратно в исходную получаем значение, меньшее исходного, которое только при округлении становится «правильным». Это связано с тем, что при первом преобразовании мы оставили только четыре десятичных цифры, отбросив «хвост».

Двоичная система счисления. Бит, байт, машинное слово

«Но дружбы нет и той меж нами.

Все предрассудки истребя,

А.С.Пушкин «Евгений Онегин»

Общеизвестно, что компьютеры используют двоичную систему. А что это значит, и почему именно ее? Давайте подробнее уточним все «за». Во-первых, она самая технологичная, поскольку элементы с двумя устойчивыми состояниями (да-нет, включено-выключено) самые простые и самые надежные. Во-вторых, алгоритмы выполнения операций в этой системе тоже самые простые. Например, таблица умножения в десятичной системе имеет размерность 10х10, т.е. содержит 100 произведений всех пар цифр, а в двоичной системе всего 4.

100101101 = 2 8 + 2 5 + 2 3 + 2 2 + 2 0 = 256 + 32 + 8 + 4 + 1 = 30110

Естественно, что за простоту эту приходится платить. Как мы уже выяснили, чем меньше основание системы счисления, тем больше цифр требуется для представления заданной величины. Поэтому в двоичной системе число будет иметь максимальную разрядность.

Но двоичная система интересует нас не сама по себе, а как основа внутреннего представления данных в компьютере. Поэтому и появляется соответствующая терминология.

К сожалению, узкотехнический термин «информация» в настоящее время настолько размыт как научными интерпретациями, так и псевдонаучными спекуляциями (типа «ля-ля, тополя, торсионные поля»), поэтому отныне мы будем использовать термин данные. Данные – это такая информация, которую можно представить в компьютере.

Что такое общий вид данных. Смотреть фото Что такое общий вид данных. Смотреть картинку Что такое общий вид данных. Картинка про Что такое общий вид данных. Фото Что такое общий вид данных«Информация – это такие данные, которые нельзя представить в компьютере». (Утверждение, обратное предыдущему).

Что такое общий вид данных. Смотреть фото Что такое общий вид данных. Смотреть картинку Что такое общий вид данных. Картинка про Что такое общий вид данных. Фото Что такое общий вид данных

2 10 = 1024 ≈ 1000 = 10 3

Что такое общий вид данных. Смотреть фото Что такое общий вид данных. Смотреть картинку Что такое общий вид данных. Картинка про Что такое общий вид данных. Фото Что такое общий вид данных«Чайник – это тот, кто думает, что в килобайте 1000 байтов, а программист – это тот, кто считает, что в килограмме 1024 грамма». Анекдот (Здесь на самом деле больше смысла, чем юмора).

Эквиваленты двоичной системы

До сих пор мы говорили о системах счисления применительно к представлению и преобразованию в них целых чисел. Поскольку двоичная система – родная для компьютера, как для нас – десятичная, то такие преобразования происходят при вводе и выводе числовых данных. Когда же речь идет о компьютерной архитектуре, внутреннем представлении команд, данных и адресов, десятичная система в общем-то не нужна. Более того, она вредна, потому что размерности данных все равно остаются двоичными. Например, приложение, выполняясь на 32-разрядном процессоре, обращается к памяти, используя адрес – такое же 32-разрядное машинное слово. Кстати, примерно оценить значение адреса можно, подсчитав количество значащих разрядов (отбросив незначащие нули слева).

Не правда ли, напоминает современные банковские реквизиты. К счастью, программисты избавлены от муторной процедуры записи нулей и единичек. Восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления хороши как раз тем, что кратны двоичной. Одна восьмеричная цифра кодирует три двоичных разряда, одна шестнадцатеричная – четыре (тетрада). При этом сама цифра раскладывается как число в двоичное представление по степеням двойки:

Попробуем преобразовать к шестнадцатеричному виду приведенное выше число. В синтаксисе Си шестнадцатеричные числа имеют префикс «0х».

0000 0001 1010 1000 1100 1100 0011 1101

0 1 A 8 C C 3 D = 0x01A8CC3D

На самом деле не совсем так. Мы забыли, что размещение производится младшими байтами вперед, поэтому в любом дампе ( dump – вывод содержимого памяти во внутреннем представлении) Вы увидите все в обратном порядке 3D_CC_A8_01

Получается, что нужно перевернуть не весь дамп, а по отдельности каждую часть, относящуюся к машинному слову. Тут то мы и подходим к фундаментальному свойству памяти: по формальному ее содержимому нельзя определись, что там находится. Все зависит от формата – последовательности размещения данных и их интерпретации. Грубо говоря, на байте или машинном слове не написано, чем они являются.

Форматы базовых типов данных

Возникает резонный вопрос: зачем при программировании на языке высокого уровня и работе с переменными знать их форматы представления в памяти. При программировании на Си/Си++ для этого имеются определенные основания:

· для понимания сущности преобразовании целого со знаком в беззнаковое (и наоборот) требуется иметь представление об их форматах;

· при управлении памятью на низком (физическом) уровне возможен доступ к «составным частям» формата представляемых данных, а также переход от одного типа данных к другому при сохранении содержимого памяти;

· при отладке программ, работающих с двоичными файлами, требуется просматривать двоичные файлы на физическом уровне, при этом форматы представляемых данных в нем идентичны внутренним.

Дополнительный код может быть введен в любой системе счисления. Рассмотрим его работу на привычной нам десятичной:

· вместо знака вводится еще одна цифра слева со значением 0;

· положительные числа представляются обычным образом;

· к полученному значению добавляется 1.

Обратный перевод числа в дополнительном коде происходит тем же самым образом: если старшая цифра – 0, то число положительное и перевод не требуется, иначе число считается отрицательным и для него выполняются два последних пункта процедуры перевода. Рассмотрим пример:

Если внимательно присмотреться, то дополнение каждой цифры до 9 имеет некоторую аналогию с вычитанием. Но как бы там ни было, получаем следующий результат: вычитание или же сложение чисел со знаком заменяется операцией сложения, выполненной для беззнаковых чисел.

В двоичной системе счисления дополнение каждой цифры выглядит как инвертирование двоичного разряда, то есть замена 0 на 1 и наоборот. Тогда получается простой способ представления отрицательного числа:

· абсолютное значение числа в двоичной системе должно занимать все разряды, кроме старшего, последний должен быть 0;

· инвертировать все разряды, включая знаковый;

Ту же самую последовательность операций нужно выполнить, чтобы получить из дополнительного кода абсолютное значение отрицательного числа. В Си это можно сделать и при помощи поразрядных (машинно-ориентированных) операций:

Старший разряд в таком представлении также играет роль знакового. Для отрицательных чисел он равен 1. Рассмотрим, как выглядит представление граничных значений диапазона в шестнадцатеричной системе:

Все эти нюансы вообще-то не важны для программиста, поскольку ему нет нужды вручную выполнять сложение или вычитание ни в двоичной ни в шестнадцатеричной системах, за него это сделает компьютер. На самом деле от программиста даже при работе на уровне внутреннего представления данных достаточно знать правила отображения диапазонов положительных и отрицательных значений знаковых чисел на диапазон беззнаковых. Используемая форма преобразования приводит к тому, что отрицательные числа отображаются на вторую половину диапазона беззнаковых целых, причем таким образом, что значение –1 соответствует максимальному беззнаковому (т.е. 0 xFFFF FFFF во внутреннем представлении), а минимальное отрицательное – середине интервала (т.е. 0 x 80000001). Значение 0 x 80000000 является «водоразделом» положительных и отрицательных и называется «минус 0». Все отрицательные числа имеют старший (знаковый) бит, установленный в 1.

Во внутренним представлении дело обстоит аналогичным образом, но только с учетом двоичного представления всех данных:

На самом деле реальный формат вещественного числа типа double имеет несущественные отличия:

· вместо порядка в формате 11-разрядного беззнакового целого хранится значение p+1023 (всегда положительное);

· в нормализованной мантиссе отбрасываются не только незначащие 0, но и первая значащая 1 (например: 0.0000001 011011… ). Мантисса имеет 52 разряда;

· знак мантиссы представлен отдельным разрядом.

Тип данных и переменная

В языках программирования такие свойства данных, как форма их представления и занимаемая ими память сознательно отделены друг от друга и представлены в виде понятий тип данных и переменная.

Тип данных = формат + размерность, диапазон значений + операции

Переменная в ее первичном архитектурном понимании – это область памяти, в которой содержатся данные определенного типа. Имя переменной напрямую ассоциируется с ее адресом, содержимое памяти – со значением переменной.

Переменная = память (имя, адрес,ссылка) + ТД + значение

Си является языком строго типизированным. Это означает, что использование предварительно не определенных программных объектов, в том числе переменных, не допускается (т.е. невозможна привязка типа автоматически, по умолчанию и т.п).

Что такое общий вид данных. Смотреть фото Что такое общий вид данных. Смотреть картинку Что такое общий вид данных. Картинка про Что такое общий вид данных. Фото Что такое общий вид данныхРазница между ссылкой и значением переменной такая же, как между стаканом и его содержимым.

Базовые типы данных целых чисел

В Си имеется возможность использовать машинные слова различной размерности для определения целых переменных как в знаковой, так и в беззнаковой форме. Для этого используются следующие служебные слова:

Из этих служебных слов можно составить определение типа данных целой переменной. При этом signed считается заданным по умолчанию, а unsigned int сокращается до int:

int i; // целое со знаком, слово

char c; // целое со знаком, байт

unsigned char uc; // целое без знака, байт

unsigned u; // целое без знака, слово

long l; // целое со знаком, двойное слово

unsigned long ul; // целое без знака, двойное слово

short s; // целое со знаком, короткое слово

Для определения размерности различных переменных и типов в Си имеется специальная операция, которая возвращает размерность типа данных, переменной и значения выражения, подсчитанную в байтах:

x = 3; // Присвоить 3 переменной типа digit

Тогда зачем же они нужны? Для придания большей ясности программе: обозначения ограниченного количества вариантов, признаков и т.д..

Массив как производный тип данных

Важная особенность массивов в Си: во время работы программы контроль за нахождением индексов в пределах размерности массива не производится. В случае выхода за пределы массива будут использованы значения переменных в соседних областях памяти и результат работы программы будет непредсказуем.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *