Введение. Как говорилось на предыдущей лекции, вся информация в компьютере хранится в дискретной форме, и для ее записи используется некоторый конечный набор знаков

Как говорилось на предыдущей лекции, вся информация в компьютере хранится в дискретной форме, и для ее записи используется некоторый конечный набор знаков, называемый алфавитом.

В компьютерах каждому знаку соответствует числовой код.

Например, для хранения простых знаков, имеющих образное представление – буквы, цифры, знаки препинания и т.д. – используется таблица кодов, содержащая 256 знаков (так называемая ASCII-таблица). Таким образом, каждый код из такой таблицы занимает в памяти компьютера 1 байт (8 бит). Например, заглавная буква «M» латинского алфавита имеет код 77.

Однако с помощью кодовой таблицы такого размера возможно закодировать лишь цифры, знаки препинания, символы двух алфавитов – например, латинского и русского – и небольшое количество других символов. Если требуется закодировать большее количество знаков, приходится использовать кодовые таблицы большего размера. Например, в кодовой таблице UNICODE для описания одного символа применяется не один байт, а два, что позволяет хранить описание 65 536 знаков.

Кодирование чисел в компьютере также имеет свои особенности. Как уже упоминалось, компьютер оперирует двоичными числами. Чем больше число, тем большее количество бит требуется для его представления. Однако минимальное число бит, которыми оперирует компьютер, 8, т.е. 1 байт. Так, десятичное число 12 в двоичном коде выглядит как 00001100.

С помощью двоичного кода достаточно просто закодировать любое целое положительное число. А что делать, если требуется закодировать отрицательное число и/или число с дробной частью (вещественное), например, -12,7?

Отрицательные целые числа часто кодируются в так называемом дополнительном коде, когда старший двоичный разряд используется как признак отрицательности числа, а остальные разряды должны быть такими, чтобы сумма отрицательного числа и его модуля равнялась нулю. Так, десятичное число –1 будет представлено как двоичное 11111111 (при однобайтовом типе числа). Минимально допустимое однобайтовое число -128 кодируется как 10000000, а максимальное 127 — как 01111111. Но при таком способе кодирования следует предварительно оговорить, что старший бит используется для обозначения отрицательности числа, а не его «величины». В противном случае непонятно, что обозначает, например, двоичная запись 10001000 – число -120 (отрицательное) или 136 (положительное). Справедливости ради следует отметить, что в компьютерах старший бит числа всегда используется для обозначения знака.

Принцип кодирования вещественных чисел является значительно более сложным. Поэтому в дальнейшем мы будем рассматривать кодирование и выполнение операций только над целыми положительными числами.

Для понимания системы кодирования информации необходимо знать правила преобразования числовых кодов в различные системы счисления, а для понимания принципов обработки информации компьютером – знать правила, по которым им обрабатываются двоичные числа.

Дата добавления: 2014-01-15