计算机科学导论第三课时数据存储.ppt

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1、第三章数据存储3.1数据类型数据以不同的形式出现在计算机中。数据的不同类型数据文本数字图像音频视频计算机内部数据基本的容量单位（1）位（bit）位是计算机存储数据的最小单位。二进制数据中的一个,每个0或1就是一个位。（2）字节（Byte）字节是计算机数据存储和处理的最常用的基本单位。字节（Byte），简记为B。规定一个字节为8位，即1B=8bit，每个字节由8个二进制位组成。计算机的存储器通常是以多少字节来表示容量的。（3）字（Word）字是计算机一次处理的二进制数。一个字通常由一个或若干个字节组成。字长是计算机能一次直接处理的二进制数据的位数。（4）衡量数据容量的单位KB，千字节，简称K，

2、1KB=210B=1024B。MB，兆字节，简称M，1MB=210KB=220B。1GB，吉字节，简称G，1GB=210MB=230B。1TB，太字节，简称T，1TB=210GB=240B。3.2.1存储整数在计算机中参与运算的数有两大类：无符号数和有符号数。无符号数无符号数是指没有符号的数，即非负整数。机器字长中的全部数位均用来表示整数值的大小，相当于数的绝对值。无符号数的表示范围字长为n位的无符号数的表示范围是0~（2n-1）如，机器字长为16位，则无符号数的表示范围是0~（216-1），即0~65535有符号数据的表示通常在绝对值前面加“+”、“-”符号来表示有符号数。在计算机中，有符

3、号数中的正负号及小数中的小数点都以二进制形式表示。数的符号数值化在计算机中，有符号数的符号同样用0和1表示。在计算机中，数的最高位定义为符号位，用“0”表示正数，用“1”表示负数。首先补充几个概念：2.机器数：计算机内部编码表示的数，称为机器数（机器码），即真值在机器中的表示。1.真值：正负号加某进制数绝对值的形式，如+3，(-101101)2机器数和真值例：真值机器数+52=+0110100——00110100-52=-0110100——10110100符号位数值位机器数的表示形式在计算机中，机器数有三种表示方法：原码、反码和补码。引入三种编码的目的，主要是为了将减法运算转换为加法运算，提

4、高运算速度。原码机器数的最高位代表符号位，数值部分为真值的绝对值的一种表示方法。原码表示规则符号位：0表示正数、1表示负数。数值位：二进制数的绝对值。1.符号加绝对值表示法（原码表示法）符号位+绝对值。最高位表示符号：0为正，1为负表示范围：-（2n-1-1）~（2n-1-1）存在溢出问题000000010010001101000101011001111000100110101011110011011110111134567-0-1-2-3-4-5-6-7012例3.4，3.5。例3.6，3.7。0的原码有2个原码表示范围-（2n-1-1）~（2n-1-1）如字长为8，则原码表示范围为-27

5、+1～27-1，即–127～+127。0的原码不唯一[+0]原＝00000000[-0]原＝10000000原码表示的例子：X=+101011[X]原=0101011或00101011X=-101011[X]原=1101011或10101011为书写方便，数X的原码、反码、补码分别记做[X]原、[X]反、[X]补。机器数的真值机器数反码反码是对一个数按位求反。反码表示规则符号位：0表示正数，1表示负数。数值位：正数为这个数本身。负数为其绝对值各位求反。反码反码表示范围-（2n-1-1）~（2n-1-1）如字长为8，则反码表示范围为-27+1～27-1，即–127～+127。0的反码不唯一[+

6、0]反＝00000000[-0]反＝111111110000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111０　１　２　３　　４　５　６　７-7-6-5-4-3-2-1-0反码表示的例子：X=+1101[X]反=01101X=-1101[X]反=10010机器数的真值机器数规定字长的情况如规定了字长，若不满要求位数时，需在真值绝对值前补0，然后再按位求反，转换为反码。若字长为8，则X=+1101[X]反=00001101X=-1101[X]反=11110010反码转换为真值符号位为“0”，符号为正，数值位不变。符号位为“

7、1”，符号为负，数值位按位取反。如：[x]反=11100100，则x=-0011011=-11011补码表示规则符号位：0表示正数，1表示负数。数值位：正数为这个数本身。负数为其绝对值各位求反，然后在最低位加1。以n=4为例：可以求得图3-8。1000100110101011110011011110111100000001001000110100010101100111-5-4-3-2-101234567-8