2017-2018-1 20155332 《信息安全系统设计基础》第三周学习总结

2017-2018-1 20155332 《信息安全系统设计基础》第三周学习总结

教材学习内容总结

一. 信息的储存

  • a. 大多数计算机用 8bit--一个字节(byte) 作为最小寻址单位,而不是每一个位
  • b. 每台计算机有一个字长(word size)指明 整数 与 指针数据 的标称大小(nominal size). 32位机虚拟地址上线就是4GB.
  • c. 多字节对象被储存为 连续的字节序列, 对象的地址为所使用字节中的最小地址. 如int x =1; &x = 0x100. 则 x的四个字节储存在 0x100 0x101 0x102 0x103中
  • d. C语言利用 cast 显示位, 同时可看出 大端机 与 小端机 见P28程序（中文）
  • e. 利用以上程序还可以得到 符号的ASCII码(命令 man ascii 可得到ASCII字符码表) strlen(s) 不计算字符串s的末尾的 null
  • f. 二进制代码是不兼容的,由于底层指令编码不同.
  • g. 布尔代数 位向量 位运算 逻辑运算 逻辑右移(补0) 算术右移(补最高有效位的值). 一般对有符号数据使用算术右移

二. 整数表示

  • a. 无符号数编码(binary to unsigned)
    B2U_w (x ⃗ ) = ∑24_(i=0)^(w−1)▒〖x_i 2^i 〗 (即普通的二进制数)
  • b. 有符号数(补码(two's-complemet)编码)(binary to two's-complemet)
    B2T_w (x ⃗ ) = −x_(w−1) 2^(w−1)+ ∑24_(i=0)^(w−2)▒〖x_i 2^i 〗 (即最高位取负权重) 那么−x到x的转化为 ~x+1
  • c. 有符号与无符号之间的转换
    保持位不变,只是改变了解释的方式. 理解见 习题2.21
    考虑比较 -1<0U 会把-1隐式转化为无符号数
  • d. 位扩展:
    无符号位扩展:单纯在开头添0
    有符号位扩展:添加最高有效位的副本
    (无符号与有符号扩展与 位 扩展的转化顺序的影响:
    Short sx = -12345;
    Unsigned uy = sx; //uy = 0xffffcfc7 = 4294954951
    即 (unsigned) x = (unsigned)(int)sx 先进行位扩展 再转化为(理解为)无符号数
    而不是 (unsigned)(unsigned short) sx
    e. 截断: 丢弃高位

三. 整数的运算

  • a. 正常的二进制加减乘除 然后 溢出位舍去

四. 浮点数

V= 〖(−1)〗s×M×2E

符号(sign) s
尾数(significand) M为二进制小数
阶码(exponent) E 为对浮点数加权
  • a.四种类型:(以s一位,E两位,M两位为例)
  • b. 尾码字段:中二进制值理解为 0.11 = 0.75(十进制)设其值为f
  • c.阶码字段:中二进制值理解为正常的11 = 3(十进制) 设其值为e
  • 浮点数加法 没有结合性 即:(3.14 + 1e10) - 1e10 = 0 而 3.14 +(1e10 - 1e10) = 3.14

教材学习中的问题和解决过程

（一个模板：我看了这一段文字 （引用文字），有这个问题 （提出问题）。 我查了资料，有这些说法（引用说法），根据我的实践，我得到这些经验（描述自己的经验）。 但是我还是不太懂，我的困惑是（说明困惑）。【或者】我反对作者的观点（提出作者的观点，自己的观点，以及理由）。 ）

  • 问题1：使用32位表示数据类型int，计算表达式200300400*500会得出结果-884901888
    问题1解决方案：程序验证
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
	long long a=200*300*400*500;//60000*200000=12000000000
	printf("200*300*400*500=%d\n",200*300*400*500);
	printf("200*300*400*500=%I64d\n",200*300*400*500);
	printf("12000000000=%d\n",12000000000);
	printf("12000000000=%I64d\n",12000000000);
	getchar();
}

可以发现发生,int型整数
发生了溢出，只保留末32位，所以得到了-884901888这个值。
但是用长整数输出结果,则会得到
运行结果3410065408,这是无符号整数.

200*300*400*500=-884901888
200*300*400*500=3410065408
12000000000=-884901888
12000000000=12000000000

  • 问题2：课后作业2.58
    问题2解决方案：

int is_little_endian(){
int a = 1;
return ((char) & a);
}

  • 问题3：课后作业2.59

解决方案：(x&0xFF) | (y&~0xFF)

  • 问题4: 课后作业2.60

解决方案

 unsigned replace_byte(unsigned x, unsigned char b, int i)
{
    return (x & ~(0xFF<<(i<<3))) | (b << (i<<3));
}
  • 问题5：课后作业2.61

解决方案：

  • A. !~x
  • B. !x
  • C. !~(x>>((sizeof(int)-1)<<3))
  • D. !(x&0xFF)
  • 问题6：课后作业2.62

解决方案：

int_shifts_are_arithmetic()
int int_shifts_are_arithmetic(){
    int x = -1;
    return (x>>1) == -1;
}

代码调试中的问题和解决过程

  • 问题1：.有符号数和无符号数之间的转换，所谓转换，只是针对某个n位的数，换一种解释的方式，并不改变位值。
    C语言在对同时包含有符号数和无符号数的表达式时，隐性把有符号数转成无符号数，再进行计算。
    书中说：这个对标准的算术运算，结果和直观无多大差异，只对<和>有差异，但我的测试结果明显不对：
if (-1 < 0u)
   {
   int i = 0;
   }
   else
   {
   unsigned int a = 2147483648;// 0x80000000;
   int c = -2147483647;//0x80000001
   int j = c - a;//j结果是1
   int k = 0;
   }
  • 问题1解决方案第1行：-1转成无符号后变得很大，所以执行else，和直观不同
    第7-9行：直观上j应该是一个很小的负数，担结果却是1
    总结：尽量不要互转，除非你确定任何数值都没有问题。具体分析就是一步一步来，反正规则就是转换只改变解释方式，不改变位值，并且默认有符号转无符号。

代码托管

上周考试错题总结

  • 第七章18题，错误3道，答案尚未公布，不知道哪道题目错了。以后补上。
  • 第二章37题，错误15题，答案尚未公布，以后补上。

本周结对学习情况

- [20155324](http://www.cnblogs.com/wang5324/p/7616183.html)
- 结对照片 无
- 结对学习内容
    - 第七章
    - 第二章
    - myod 的系统调用

其他（感悟、思考等，可选）

学习进度条

代码行数（新增/累积） 博客量（新增/累积） 学习时间（新增/累积） 重要成长
目标 5000行 30篇 400小时
第一周 200/200 2/2 20/20
第二周 300/500 2/4 18/38
第三周 500/1000 3/7 22/60
第四周 300/1300 2/9 30/90

尝试一下记录「计划学习时间」和「实际学习时间」，到期末看看能不能改进自己的计划能力。这个工作学习中很重要，也很有用。
耗时估计的公式
：Y=X+X/N ，Y=X-X/N，训练次数多了，X、Y就接近了。

参考：软件工程软件的估计为什么这么难，软件工程 估计方法

  • 计划学习时间:XX小时

  • 实际学习时间:XX小时

  • 改进情况：

(有空多看看现代软件工程 课件
软件工程师能力自我评价表)

参考资料

posted @ 2017-10-14 22:38  besti5332  阅读(220)  评论(0)  编辑  收藏  举报