Java16内存与数在内存中的表示简介.ppt

1/17,存储器与内存,存储器是计算机中用来存储程序和数据的部件，有了存储器的计算机才有记忆功能。存储器按用途可分为主存储器（内存）和辅助存储器(外存)。通常把要永久保存的或大量的数据存储在外存，而把一些临时的或少量的数据和程序放在内存，内存的好坏会直接影响电脑的运行速度，而外存的好坏会影响电脑的存取速度。一般程序，如WindowsXP操作系统、打字软件鹤游戏软件等，都是安装在硬盘等外存上的，运行之前必须将它们调入内存，才能真正发挥作用，调入的可能是一段文字或玩一个游戏程序。,2/17,存储器与内存,内存一般采用半导体存储单元，类型包括：随机存储器（RAM）。既可以从中读取数据，也可以写入数据。RAM是最重要的存储器,目前有：S（synchronous）DRAM-同步动态随机存取存储器DDR（DOUBLEDATARATE）RAM-SDRAM的更新换代产品只读存储器（ROM）。ReadOnlyMemory，只能读出，一般不能写入。ROM一般用于存放计算机的基本程序和数据，如BIOSROM。高速缓存（CACHE）。位于CPU与内存之间，是一个读写速度比内存更快的存储器。当CPU向内存中写入或读出数据时，这个数据也被存储进高速缓冲存储器中。当CPU再次需要这些数据时，CPU就从高速缓冲存储器读取数据，而不是访问较慢的内存，只有当需要的数据在Cache中没有时，CPU才会再去读取内存中的数据。,3/17,物理存储器和地址空间,物理存储器是指实际存在的具体存储器芯片。如主板上装插的内存条和装载有系统的BIOS的ROM芯片，显示卡上的显示RAM芯片和装载显示BIOS的ROM芯片，以及各种适配卡上的RAM芯片和ROM芯片都是物理存储器。存储地址空间是指对存储器编码（编码地址）的范围。所谓编码就是对每一个物理存储单元（一个字节）分配一个号码，通常叫作“编址”。分配一个号码给一个存储单元的目的是为了便于找到它，完成数据的读写，这就是所谓的“寻址”。物理存储器和存储地址空间都用B、KB、MB、GB来度量其容量大小,但它们的大小并不一定相等。对于386以上档次的微机，其地址总线为32位，因此地址空间可达2的32次方,即4GB。但是我们常见的32位操作系统Windowsxp却最多只能识别或者使用3.25G的内存。,4/17,三种地址,逻辑地址:程序设计语言的变量、函数等线性地址：为一个32位的无符号整数，可以表达高达4GB的地址。通常用16进制表示线性地址，其取值范围为0 x000000000 xffffffff。物理地址：是内存单元的实际地址，用于芯片级内存单元寻址。物理地址也由32位无符号整数表示。,5/17,计算机中的数的表示,计算机中的数是用二进制来表示的,数的符号也是用二进制表示的.机器数把一个数连同其符号在内在机器中的表示加以数值化,一般用最高有效位来表示数的符号,正数用0表示,负数用1表示。机器数可以用不同的码制来表示,常用的有原码,补码和反码表示法。多数机器的整数采用补码表示法.原码整数X的原码是指：其符号位的0或1表示X的正或负，其数值部分就是X绝对值的二进制表示。数0的原码不唯一，有“正零”和“负零”之分。反码原码各位取反补码反码加一,6/17,举例,例1:对于16位数-117D,写出的补码表示+117D可表示为0000000001110101求反为1111111110001010末位+11111111110001011十六进制表示FF8B例2：已知X=6，Y=2，求X-Y例3：已知X=-19，Y=-30，求X+Y,7/17,计算机中的数的表示,无符号整数把最高位也作为数值处理,这样的数称为无符号整数.在计算机中最常用的无符号整数是表示地址的数字符字符在计算机中用二进制数来表示,目前采用美国信息交换标准代码,即ASCII码表示.数的定点表示把小数点约定在机器数的某一固定的位置上。如果小数点约定在符号位和数值的最高位之间，这时，所有参加运算的数的绝对值小于1，即为定点纯小数。如果小数点约定在数值的最低位之后，这时所有参加运算的数都是整数，即为定点整数。,8/17,计算机中的数的表示,数的浮点表示机器数用阶码和尾数两部分表示，称为浮点表示法。一般规定，阶码是定点整数，尾数是定点纯小数。它们可采用原码，补码或其他编码表示。浮点表示中，尾数的大小和正负决定了所表示的数的有效数字和正负，阶码的大小和正负决定了小数点的位置，因此机器数小数点的位置随阶码的变化而浮动。为了使运算中不丢失有效数字，提高运算精度，计算机中的浮点表示，通常采用改变阶码来达到规格化数的表示，这里，规格化数要求尾数值的最高位是1。,9/17,数制,在计算机中常用的数制有：十进制、二进制、八进制和十六进制。十进制数(Decimal)由09十个基本数字组成,按“逢十进一”的规则进行的.二进制数(Binary)由两个基本数字0，1组成，逢二进一。加法和乘法运算如下：0+0=00+1=1+0=11+1=1000=001=10=011=1八进制（Octal）有数码0、1、2、3、4、5、6、7十六进制数(Hexadecimal)有数码09、AF,10/17,常用流程图符号,11/17,算法与程序,开始,输入,处理,输出,结束,输入:Scanner的nextInt处理:各种表达式计算输出:System.out.println,处理,处理,.,算法:解决问题的方案,12/17,举例1,编程将华氏温度值转换为摄氏温度值，公式如下。其中C表示摄氏温度，F表示华氏温度。,13/17,开始,键盘输入F,C=5*(F-32)/9,显示输出C,结束,14/17,举例2,给定两个正整数p和q,求其最大公因数?,15/17,求最大公因数算法,古希腊数学家欧几里德给出了一个著名的算法:,步骤1:任意输入两个数放入p和q中步骤2:如果pq,r=p;p=q;q=r,成立,显示输出p,结束,r=p除以q的余数,r=0,p=q;q=r,成立,不成立,步骤1:任意输入两个数放入p和q中步骤2:如果pq，交换p和q步骤3:计算p和q的余数r步骤4:令p=q，q=r步骤5:如果r=0，则执行步骤6,否则执行步骤3步骤6:p就是所求的结果,输出结果p,不成立,17/17,程序,intp,q,r;/定义三个整数变量Scannersc=newScanner(Syst