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北京C/C++语言培训班

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课程介绍

北京C/C++语言培训机构,地址,电话,北京达内教育

       北京C/C++语言培训相关资料:

  原码反码补码分别是什么?原码反码补码如何相互转换?

  本文将介绍计算机的原码、反码和补码,并且进行了深入探求了为何要使用反码和补码,以及更进一步的论证了为何可以用反码,补码的加法计算原码的减法。

  一、机器数和真值

  在学习原码、反码和补码之前,需要先了解机器数和真值的概念。

  1、机器数

  一个数在计算机中的二进制表示形式,叫做这个数的机器数。机器数是带符号的,在计算机用一个数的最高位存放符号,正数为0,负数为1.

  比如,十进制中的数 +3 ,计算机字长为8位,转换成二进制就是00000011。如果是 -3 ,就是 10000011 。

  那么,这里的 00000011 和 10000011 就是机器数。

  2、真值

  机器数的第一位是符号位,后边才是真正的数值,所以机器数的形式值就不等于真正的数值。例如上面的有符号数10000011,其最高位1代表负,其真正数值是 -3 而不是形式值131(10000011转换成十进制等于131)。所以,为区别起见,将带符号位的机器数对应的真正数值称为机器数的真值。

  例:

  0000 0001的真值 = +000 0001 = +1

  1000 0001的真值 = –000 0001 = –1

  1611132975099_原码反码补码.png

  二、原码、反码、补码的基础概念和计算方法

  在探求为何机器要使用补码之前,让我们先了解原码,反码和补码的概念。对于一个数,计算机要使用一定的编码方式进行存储。 原码,反码,补码是机器存储一个具体数字的编码方式。

  1. 原码

  原码就是符号位加上真值的绝对值,即用第一位表示符号,其余位表示值。比如如果是8位二进制:

  [+1](原码) = 0000 0001

  [-1](原码) = 1000 0001

  第一位是符号位。因为第一位是符号位,所以8位二进制数的取值范围就是:

  [1111 1111 , 0111 1111]

  即

  [-127 , 127]

  原码是人脑最容易理解和计算的表示方式。

  2. 反码

  反码的表示方法是: 正数的反码是其本身,负数的反码是在其原码的基础上,符号位不变,其余各个位取反。

  [+1] = [00000001](原码)= [00000001](反码)

  [-1] = [10000001](原码)= [11111110](反码)

  可见如果一个反码表示的是负数,人脑无法直观的看出来它的数值。通常要将其转换成原码再计算。

  3. 补码

  补码的表示方法是:正数的补码就是其本身,负数的补码是在其原码的基础上,符号位不变,其余各位取反,最后+1 (即在反码的基础上+1)。

  [+1] = [00000001](原码) = [00000001](反码) = [00000001](补码)

  [-1] = [10000001](原码) = [11111110](反码) = [11111111](补码)

  对于负数,补码表示方式也是人脑无法直观看出其数值的。通常也需要转换成原码在计算其数值。

  三、为何要使用原码,反码和补码

  在开始深入学习前,我的学习建议是先"死记硬背"上面的原码,反码和补码的表示方式以及计算方法。

  现在我们知道了计算机可以有三种编码方式表示一个数。对于正数因为三种编码方式的结果都相同:

  [+1] = [00000001](原码) = [00000001](反码) = [00000001](补码)

  所以不需要过多解释. 但是对于负数:

  [-1] = [10000001](原码) = [11111110](反码) = [11111111](补码)

  可见原码, 反码和补码是完全不同的。既然原码才是被人脑直接识别并用于计算表示方式。为何还会有反码和补码呢?

  首先, 因为人脑可以知道第一位是符号位,在计算的时候我们会根据符号位, 选择对真值区域的加减 (真值的概念在本文最开头)。但是对于计算机,加减乘数已经是最基础的运算,要设计的尽量简单。计算机辨别"符号位"显然会让计算机的基础电路设计变得十分复杂! 于是人们想出了将符号位也参与运算的方法。我们知道,根据运算法则减去一个正数等于加上一个负数,即: 1-1 = 1 + (-1) = 0 ,所以机器可以只有加法而没有减法,这样计算机运算的设计就更简单了。

  于是人们开始探索,将符号位参与运算,并且只保留加法的方法。首先来看原码:

  计算十进制的表达式: 1-1=0

  1 - 1 = 1 + (-1) = [00000001]原 + [10000001]原 = [10000010]原 = -2

  如果用原码表示, 让符号位也参与计算, 显然对于减法来说, 结果是不正确的.这也就是为何计算机内部不使用原码表示一个数。

  为了解决原码做减法的问题,出现了反码:

  计算十进制的表达式: 1-1=0

  1 - 1 = 1 + (-1) = [0000 0001]原 + [1000 0001]原= [0000 0001]反 + [1111 1110]反 = [1111 1111]反 = [1000 0000]原 = -0

  发现用反码计算减法,结果的真值部分是正确的。而唯一的问题其实就出现在"0"这个特殊的数值上。虽然人们理解上+0和-0是一样的,但是0带符号是没有任何意义的。而且会有[0000 0000]原和[1000 0000]原两个编码表示0。

  于是补码的出现,解决了0的符号以及两个编码的问题:

  1-1 = 1 + (-1) = [0000 0001]原 + [1000 0001]原 = [0000 0001]补 + [1111 1111]补 = [0000 0000]补=[0000 0000]原

  这样0用[0000 0000]表示, 而以前出现问题的-0则不存在了.而且可以用[1000 0000]表示-128:

  (-1) + (-127) = [1000 0001]原 + [1111 1111]原 = [1111 1111]补 + [1000 0001]补 = [1000 0000]补

  -1-127的结果应该是-128,在用补码运算的结果中,[1000 0000]补就是-128。但是注意因为实际上是使用以前的-0的补码来表示-128,所以-128并没有原码和反码表示 (对-128的补码表示[1000 0000]补算出来的原码是[0000 0000]原,这是不正确的)。

  使用补码,不仅仅修复了0的符号以及存在两个编码的问题,而且还能够多表示一个最低数。这就是为什么8位二进制,使用原码或反码表示的范围为[-127, +127],而使用补码表示的范围为[-128, 127]。推荐了解C++培训课程。

  因为机器使用补码,所以对于编程中常用到的32位int类型,可以表示范围是: [-231, 231-1] 因为第一位表示的是符号位,而使用补码表示时又可以多保存一个最小值。


C++ 开发语言,主导编程世界的地位

C语言属于高级语言,具有可移植性,面向过程的,贴近底层、运行速度快

       1、应用广泛

       C++ 语言广泛的用于基础软件、桌面系统、网络通信、音频视频、游戏娱乐等诸多领域,是世界上使用最广泛的编程语言之一

80%大型网络游戏由C++编程语言开发

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大部分基础软件是由C++编程语言开发

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90%以上桌面系统都是由C++语言编写

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C/C++ 技术在网络通信方面应用巨大

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       2、稳居前列

       

稳居前列据世界权威语言排行榜(TIOBE)的最新数据显示(2019 年 3 月),C和C++ 语言已分别名列排行榜的第二和第四的位置。


C++ 软件人才稀缺,职业发展前景广

C++软件工程师在企业需求中呈上升趋势,人才需求发展处于坚挺状态


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可从事行业:算法实现 网络安全 物联网 图形 / 视频 / 多媒体处理 底层数据处理 区块链 负载均衡 反向代理


19年迭代,课程源自企业需求,紧跟时代

达内每一期课程大纲,由研发组结合热点技术与企业需求不断完善


第一阶段 C语言编辑基础课程内容:

• 计算机概述 • 标准 C 基础语法 • 数据结构和算法

学习目标

计算机概述,Linux Eclipse 开发环境搭建

基本数据类型,流程控制,数组 俄罗斯方块

各种存储结构优劣对比,排序算法优劣对比

第二阶段 linux c系统开发

课程内容

• Linux 文件系统 • Linux 内存管理 • Linux 进程管理

• Linux 线程管理 • 网络通讯开发

学习目标

掌握文件的打开与关闭、文件的读写、系统与标准I/O

掌握子进程创建、进程间通讯、信号捕获和处理

掌握线程创建、线程同步技术

第三阶段C++语言及数据库

课程内容

• C++ 基础 • OOP • 异常和 IO 流 • QT 开源框架库

• C++ 模板 • STL 标准模板库 • MySQL

学习目标

熟悉名字空间、各种数据类型的操作

熟练掌握C++ 各种异常情况处理,输入输出流操作

掌握QT 开源框架库的使用

了解C++ 泛化数据类型技术原理和实现

掌握STL 十大容器使用

第四阶段 windows系统开发

课程内容

• Windows 编程基础 • Windows 窗口 • Windows 线程管理 • MFC 框架总揽

• 视图架构 • MFC 序列化 • MFC 网络通讯 • ADO 接口

学习目标

掌握窗口的注册、窗口的创建、消息机制、资源的使用

了解MFC 的概述、程序启动机制、窗口创建机制

掌握文件操作、永久保存机制

掌握ADO 接口访问数据库技术

第五阶段 黑客攻防+网络安全

课程内容

• 网络安全概述 • 网络协议栈 • 密钥 • 内核加固

• 网络诱骗 • 防火墙 • 垃圾邮件过滤 • 恶意代码检测 • 嗅探器

学习目标

网络安全开发编码原理和切入点的剖析

对称秘钥、公钥秘钥的原理解析

针对木马攻击程序的反响渗透和注入技术

防火墙技术工作原理解析

各种抓包工具工作原理


多领域项目实战,助你职位发展先人一步

项目落地+重构,助你不仅能编程-更精编程



阶段项目一

根据当天知识点,搭建或重构项目,深谙不同编程方式的区别,选择合适的实现方式。

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HTTP服务器

WebServes

Web服务器可以解析客户端发来HTTP协议,根据用户请求,给予响应数据(静态网页,图片或动态页面)。

HTTP服务器

阶段项目二

根据当天知识点,搭建或重构项目,深谙不同编程方式的区别,选择合适的实现方式。

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网络爬虫

WebCrawler

搜索引擎的信息源自互联网,通过“网络爬虫”将整个“互联网”的海量信息获取到本地.(搜索引擎的入口)

阶段项目三

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电信计费系统

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电信部门针对电信用户登录信息进行采集,分析,传输,存储,以此作为对电信用户资费的依据。

阶段项目四

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远程监控

Remote Control

取消远程机所有的输入控制功能,实现本地机监视并控制远程机的所有输入输出操作。

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