Курс «Основы программирования». Занятие №1

1.

КУРС
«ОСНОВЫ
ПРОГРАММИРОВАНИЯ»
ЗАНЯТИЕ №1
Григорин Александр
Санкт-Петербург 2017 г.

2.

ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ
Что между низким и высоким логическим
уровнем?
Если уровень напряжения в
этом диапазоне, то ячейка
памяти сохранит предыдущее
состояние (0 или 1).
2

3.

ОШИБКИ В ПРЕДЫДУЩИХ СЛАЙДАХ
Ранее было 2456795440, что не соответствует рисунку
2
5
4
6
7
9
5
4
4
0
3

4.

БИТЫ И БАЙТЫ.
Напоминаю.
1 бит хранит 2 состояния – 21.
8 бит (байт) 256 состояний – 28.
16 бит (слово) 65 536 состояний – 216.
32 бит (двойное слово) 4 294 967 296 состояний
– 232.
64 бит (четверное слово)
18446744073709551616 состояний – 264.
2 байта (слово - word):
Старший разряд
Младший разряд
15 14 13 12 11 10 9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
4

5.

ТИПЫ ДАННЫХ. ЦЕЛЫЕ ЧИСЛА.
В 1 байте можно закодировать 256 целых
чисел.
Например числа от 0 до 255 (без знаковые)
0
255
Тогда 010 = 000000002, а 25510 = 111111112.
Или числа от -128 до 127 («знаковые» числа)
-128
0
127
Тогда -12810 = 100000002. 1 в старшем разряде
означает знак «-». -110= 111111112. 0 =
5

6.

ЦЕЛЫЕ ОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ ЧИСЛА
Как представить число -1 ?
Найдём двоичный код числа 1
1 = 0000 0001 Прямой код
Обратим все цифры (0 в 1 , а 1 в 0).
1111 1110 Обратный код
Прибавим к младшему разряду 1
-1 = 1111 1111 Дополнительный
Как представить число -127 ?
127 = 0111 1111 Прямой код
1000 0000 Обратный
-127=1000 0001 Дополнительный
6

7.

ЕЩЁ РАЗ ПРО ПЕРЕПОЛНЕНИЕ
Переполнение сверху (overflow)
Есть 1 байт информации. В нём записано
число 25510 = 1111 11112. Если к 1111 11112
прибавить 12, то должно получится 1 0000
00002, но в бите только 8 знакомест и крайняя
1 потеряется и тогда будет 0000 00002.
№ бита
7
6
5
4
3
2
1
0
Значени
е
1
1
1
1
1
1
1
1
Переполнение снизу (downflow)
№ бита
7
6
5
4
3
2
1
0
Значени
е
0
0
0
0
0
0
0
0
Из 0000 00002 – 12 = 1111 11112 = 25510.
7

8.

БИТЫ – БАЙТЫ
Кол-во
бит
Кол-во
байт
8
1
16
2
32
4
64
8
Byt
e
Word
Double word
Quad word
ВАЖНО! Термины «Байт» - «Byte», «Слово» - «Word», «Двойное слово»
«Double word» и «Четверное слово» - «Quad word» обычно
употребляются в теории кодирования, но в языках программирования
они могут называются по другому (в разных языках по-разному).
8

9.

ЦЕЛЫЕ ЧИСЛА. ПРЕДЕЛЫ ДОПУСТИМЫХ
ЧИСЕЛ.
В 1 байте можно сохранить 28 целых чисел (включая 0):
только не отрицательные (без знаковые) 0 – 255
Отрицательные и положительные -128 – 127
В 2 байтах:
Без знаковые 0 – 65 535
Знаковые -32 768 – 32 767
В 4 байтах:
Без знаковые 0 – 4 294 967 295
Знаковые -2 147 483 648 – 2 147 483 647
В 8 байтах:
0 – 18 446 744 073 709 551 615
-9223372036854775808 – 9223372036854775807
9

10.

ТИПЫ ДАННЫХ В ЯЗЫКЕ C (СИ)
Размер В теории
в байтах
В языке Си
1
Байт
char
2
Слово
short int
4
Двойное слово int или long int
8
Четверное
слово
long long int
10

11.

ПОНЯТИЕ «ФУНКЦИЯ»
В
математике есть понятие «функция»,
например парабола y = f(x) = x2 или y = sin(x).
Суть в том, что каждому уникальному x
соответствует единственное y.
Программист
бы сказал, что функция y
«возвращает» квадрат x.
11

12.

ВИДЫ ПАМЯТИ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ
ЭНЕРГОЗАВИСИМОСТИ
В чём принципиальное отличие оперативной
памяти компьютера и «жёсткого диска»?
Оперативная память RAM энергозависима. Это
значит, что при отключении питания ячейки
памяти теряют информацию. По сути
сбрасываются в исходное состояние, например
в 0.
Память «жёсткого диска» HDD
энергонезависима. Т.е. при отключении
питания информация, записанная на диск
сохранится.
12

13.

СРАВНЕНИЕ ПАМЯТИ. ПО СКОРОСТИ И
ОБЪЁМУ.
CPU
Скорость
RAM
SSD
HDD
Объём
13