实验二 数据表示实验

1、深圳大学实验报告课程名称：计算机系统(2)实验项目名称:数据表示实验学院：专业:指导教师：罗秋明报告人:学号:班级:实验时间：2017年3月31日实验报告提交时间：2017年4月13日教务处制深圳大学学生实验报告用纸一、实验目标：了解各种数据类型在计算机中的表示方法掌握C语言数据类型的位级表示及操作二、实验环境：计算机(IntelCPU)UbuntuLinux操作系统eraaLubuiiitu:/hosuddjti-df&wafdForyanLLblfi_2ifiliiiMBaa?:Idrurahempi占ndasdnlntstrAtorfuserproo-t-)rus-esudo*c.Dww

2、nBtSetnan3u4a口口tfordrldils.三、实验内容与步骤1、根据bits.c中的要求补全以下的函数intbitXor(intx,inty);inttmin(void);intisTmax(intx);ntallOddBits(intx);intnegate(intx);intisAsciiDigit(intx);intconditional(intx,inty,intz);intisLessOrEqual(intx,inty);intlogicalNeg(intx);inthowManyBits(intx);unsignedfloat_twice(unsigneduf);uns

3、ignedfloat_i2f(intx);intfloat_f2i(unsigneduf);2、在Linux下测试以上函数是否正确，指令如下:*编译：./diebits.c*测试：makebtest./btest四、实验结果1.intbitXor(intx,inty);由离散数学逻辑命题逻辑可得，异或如下until：口me/yangUbIn_2014040329/Dektop/datalab-hBndtntbitXorftntx,inty)returny)&-(2.inttmin(void);最小值为0 x80000000，由1左移31即可得到intisTmax(intx);最大值为0 x7f

4、ffffff,加一会变为0 x10000000，而此数加上本身后会变为0,本身加本身为0的数只有0和0 x10000000，故而再将0 xffffffff排除即可rootubuntu/home/yangUbin_2014040329/Desktop/datalab-hand“国*2严isTnaxreturns1ifxisthemaxiFium,twoscomplementand0otherwtseLegalop5:!&A|tMaxops:10Rating:2*/tnttsT(nax(tn七x)return!(xA(xM)&!(x+1);4.intallOddBits(intx);只有所有奇数位

5、为1的数(二进制)，与0 x55555555进行&运算才会得到0,故而需要得到0 x55555555即可，将0 x5分别左移4、8、16、24得到4个数，然后将这四个数和0 x5相加即可得到0 x55555555root)ubuntu:/home/yangUbin_2014040329/Desktop/datalab-hand1XaLlOddBits(intx)严*intreturn!(x|(S5+(asB)+(65lfi)+(fi5Z4);elLOddBits-return1ifallodd-nunberedbitstnworExamplesallOddBtt(9xFFFFFFFD)=直.a

6、llOddBits(OxA+百=Legalops:!-&Maxops:12Rating:25.intnegate(intx);取反加1即可gtubuntu:/hgm/yangllbin_2014040329/Dsktop/datalab-hand切negat亡-fturn-x-1.+Example:negate(1)=Legalops:!A|Maxops;5*Rating:2*/tntregia七已(Intx)return(十1);6.intisAsciiDigit(intx);x需要=0且v=9,将x与临界点作差，然后判断符号位的为0还是1即可rootubuntu:/horme/yarigL

7、ibbi-201404032P/De$ktop/datalab-hRndg国*斗”深圳大学学生实验报告用纸/*isAsciiDigit-return1if0 x30Maxops:15Rating:3丁v_intIsAsciiDigitfintx)r1return!(x+48+l)31)&!(x+58+l)31);7.intconditional(intx,inty,intz);首先使用t=!x,当x为0时返回1,当x不为0时，返回0,根据题意得到(_&y)l(&z),首先空1,当x不为0,即t=0时，需要t转换为Oxffffffff(-1),当t=1时,需要将t转换为0 x0(0),将t-1即

8、可,得到空1为“!x+1+1”,同理空2为“!x+1口ot)ubuntu:/hame/yanglib-in_2014040329/Des.ktop/datalab-hand“conditional-saneasx?y;zExanple:conditiDnalf2,4,S)=4Legalops:!A|十宜笛Maxops:16Rating:3*/5tcondttional(tntx,inty,tntz)return(!I(!x+l)&z)isLessOrEqual(intx,inty);直接用y-x可能会超出int的表示范围，故而：A、在x与y同号的情况下转换为p=y-x=0，然后p符

9、号位(p31)&1为0则返回1，符号位1则返回0；B、异号时，只要x=0,就要返回0,否则返回1,由(x31)&1能达到该效果；C、c=a+b可作为x,y同号异号的判断。ubuntu/home/yangUbrn_2014D40329/Desktop/datalab-hand打国*深圳大学学生实验报告用纸*IsLessOrEquaL-ifx31);return(c&(a&l)|C(c)&p);tsLess-OrEqual(intx,inty)in七in七intintthenreturn1,else厂Etun0ExampleiisLessOrEqual(4S)=1.Legalopsi&A|+xMx

10、ops:24Rating:39.intlogicalNeg(intx);令y=x+l,考虑x与y的符号位:当x为0时，两者符号位都为0;当x=0 x80000000时,两者符号位都为l否则，两者符号位为0l或l0；D.根据离散数学的真值表得出（x）&（y）./4root)ubunku:/home/yangLlbrn_2014040329/Deskto-p/datahb-hand“VIntlogicalNeg(intx)return(logtcalhleg-inpLenentthe!operator,usingoilof七h亡legaloperatorsexcept!Examplesilogic

11、alNeg(3)=0,logicalNeg(0)=1Legalops:|+ccMexops:12Rat:ing:A10.inthowManyBits(intx);rootubuntu:/home/yangUbtn_2014040329/Desktop/datalab-hand深圳大学学生实验报告用纸En基Legalops:Maxops:90Rating:4howManyBits(0 x80000000)=32howNanyBtts-returnthentntnunnunberofbitsrequiredtotwosconplementExanples:howManyBits(12)=5howM

12、anyBits(298)=18howManyBits(-5)=4howManyBits(O)=1howManyBits(-1)=1严*/inthoMHanyBits(intx)tnt5,51,52,54,58,516；tnt(!X)31)31；tntt2=(!-x)31)31;intop=xA(x31);S16=(!(op16)c8)op=opsS;s4=(!(op4)l);op=opsl;s=sl4-s24-s4+s84-s16+2;return|(t2)&(tl&l)|11.unsignedfloat_twice(unsigneduf);深圳大学学生实验报告用纸roak)ubuntu;/h

13、口m/yNnglibiii-2014D482时口“kt口p/dztn诒b-hndh国*elseexp=exp+Ox00809090;if(exp)&Ox7fS9O09O)=O)frac=0;return(exp|frac|s);Boththeargumen七andlresultarepassedasunstgnedit七heyaretobeinterpretedasthebi七levelrepresentcsingLe-precisionfloatingpointvalues*WhenargumentisNaN,returnargumentLegalops:Anytnteger/unsigne

14、doperationstncL*|I1Mexops:30Rating:4*/unsignedfloattwtcefunsigneduf)unsignedtntexp=0 x7f800000&uf;unsignedtntfrac=0 x007fffff&uf;unsignedtnts=0 x&000(&900&uf;if(exp)&Ox7f:8O&O0O)=O)returnuf;elseif(exp=fl)Lf(eDcafl4flflaeeftuf)=e)frac=fraced;elseexp=9x90S(90900；frac=frac-=9)+(159-shtttiLeft)23)+flag;

15、sign=Ox8OOOOG09;absX=；X；tf(aftershlft&ox0irr)0 xoioo)elsetfC(aftershtft8OKOiffJssaxooJ)flag=l;afterShtft=at)sX;/countshiftleftandafter_shtftwhile(1)tmpdftershtft;afterShift=l;shiftLeft+i-;if(tnp&0 x80000000)break;4/unsignedfloat_L2f(intx)nsign亡dshiftLeftD;unsignedafterShift,tmpflag;nstgn亡dabsx=x;uns

16、ignedsigri=0;/specialcaseif(x=D)return0;/ifk&,sign=1009.absx=-xif(x0)-intfloat_f2i(unsigneduf);exp为0,x=(-l)%*0.frac*2人(-126)；否则x=(-l)r*l.frac*2人(exp-127)分情况考虑：根据float转为int是向0舍入的情况，当exp=0或者expv127(由exp-12723)-127)=0,根据x=(-1)As*1.frac*(exp-127)，exp_sign=0,x=l.x22x21.x0-x=1;exp_sign=1,x=1x22.x21.x0-x=1

17、x22;exp_sign=2,x=1x22x21.x20.x0-x=1x22x21;exp_sign=23,x=1x22x21x20.x0-x=1x22x21.x0exp_sign=30,x=1x22x21x20 x0-x=1x22x21x000(共31位)exp_sign=32,x=1x22x21x20 x0-x=1x22x21x000(共32位)，此时，因为int为有符号，只有0 x000000000能被表示出来，其他都是NAN;当exp_sign=(exp23)-127)=33,NANrootubuntu:/home/yanglfbin_2014040329/Desktop/datala

18、b-handg国*创)深圳大学学生实验报告用纸严float_f2i”Returnbit-levelequivatentofexpression(int)forfloatingpointargumentf*Argumentispassedasunsignedint,butitistobeinterpretedasthebittevetrepresentationosingle-precisionfloatingpointvalue*Anythingoutofrange(includingNaNandinfinity)shouldOxSOOOOOOOuLegalops:Anyintege/unsi

19、gnedoperationstncl*|,&*Maxops:30Rating:4碎/intfloat_f2t(unsigneduf)unsignednum=0 x8OOOOOOO;intx=(uf&0 x0O7fffff)AOx0O8O0O0O;intorder=0;order=(uf&0 x7f800000)23;if(order15S)returnnun;tf(order150)已turnorderISO)+1;elsereturn(x(150-order)+1;elsetf=(order150)returnx(orderl50);elsereturnx(150order);深圳大学学生实验报告用纸root)ubuntu:/home/yangUbin_2014040329/Desktop/datalab-hand佛*/*howManyBits-returntheninimunnunberofbitsrequiredtotwo1scomplenentExamples:howHanyBltsfl?)=5howManyBtts(298)=10howManyBtts(S)=4howManyBtts(O)=1howManyBtts(1)=1howManyBtts(0 x89090909)=32Legalops:J&A|+Max