高级语言程序设计-课件-第2章-基本数据类型PPT文档.pptx

在计算机科学中，高级语言程序设计是编程的基础，而数据类型是编程语言中的核心概念。在第二章“基本数据类型”中，我们将深入探讨数据在计算机内部的表示方式及其相关运算。 我们要理解“数据的机内表示”。数据是表示客观事物的符号，分为数值数据（如整数、小数）和非数值数据（如字母、字符）。计算机内部，所有数据都是以二进制的形式存储。数据的编码过程就是将各种数据转换为二进制的0和1序列。这是因为计算机硬件只能理解和处理二进制信息。 在讨论数值数据的表示时，我们引入了“机器数”的概念。机器数是带有符号位的二进制数，其中首位代表正负，其余位表示数值的绝对值。在计算机中，有三种表示机器数的方式：原码、反码和补码。 原码是最直观的表示，符号位为0表示正数，为1表示负数，其余位为数值的二进制表示。例如，十进制数+67的原码是01000011，-67的原码是11000011。然而，原码无法直接进行加减运算，特别是涉及到异号和同号的负数相加减。 反码是介于原码和补码之间的过渡形式，正数的反码与原码相同，负数的反码是原码除了符号位外各二进制位取反。例如，-65的原码是11000001，反码是10111110。反码的反码仍然是原码。 补码是最常用的数据表示方式，它使得加法和减法运算可以统一为加法。正数的补码与原码相同，负数的补码是其反码加1。如-63的原码是10111111，反码是11000000，补码是11000001。通过补码，我们可以直接计算如(34-68)的值，无需判断绝对值大小。 接下来，我们关注定点数和浮点数。定点数是小数点位置固定的数据表示，分为定点整数和定点小数。定点整数的符号位后紧跟数值的二进制表示，定点小数则约定小数点在特定位置，可以是小数点前或后。定点数的表示限制了其表示数值的范围和精度。 而浮点数则提供了更灵活的表示方式，它的小数点位置可以移动。浮点数通常由两部分组成：阶码（指数）和尾数（ mantissa）。这种表示法允许表示更大的数值范围和更高的精度，但计算相对复杂。 此外，数据的输入与输出也是程序设计中的重要环节。控制台输入输出函数如C++中的`cin`和`cout`，Java的`Scanner`和`System.out.println`等，用于从用户获取数据和向用户展示结果。 第二章“基本数据类型”涵盖了数据在计算机中的表示方法，包括数值数据的机器数、原码、反码和补码，以及定点数和浮点数的概念。这些都是理解和编写高级语言程序的基础，对于后续的编程学习至关重要。