内容发布更新时间 : 2025/1/5 11:55:36星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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深入理解计算机系统复习参考

1、字节序问题--大端法和小端法

字节序，顾名思义字节的顺序，是大于一个字节类型的数据在内存中的存放顺序。

字节序分为两类：大端法Big-Endian和小端法Little-Endian。定义如下： a) Little-Endian就是低位字节排放在内存的低地址端，高位字节排放在内存的高地址端。

b) Big-Endian就是高位字节排放在内存的低地址端，低位字节排放在内存的高地址端。

假设变量x类型为int，位于地址0x100处，有一个十六进制值为0x0123456。地址范围从0x100~0x103的字节顺序来自于机器的类型： 大端法： 0x100 0x101 0x102 0x103 ... 01 23 45 67 ... 小端法： 0x100 0x101 0x102 0x103 ...

而对于字符，大小为一个字节，不存在字节序问题，均为顺序输出。又其以ASCII 码存储，所以注意以十六进制输出时的类型转换。

字母“A”~“Z”的ASCII 码为0x41~0x5A。 字符串“ABCDEF”输出为41 42 43 44 45 46。

67 45 23 01 ... 2、C中的位运算

1）位运算

C语言提供了按位与（Bitwise AND）运算符&、按位或（Bitwise OR）运算符|和按位取反（Bitwise NOT）运算符~，此外还有按位异或（Bitwise XOR）运算符^。 位运算

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2）左移右移

移位运算符（Bitwise Shift）包括左移<<和右移>>。

a)左移将一个整数的各二进制位全部左移若干位，例如0xcfffffff3<<2得到0x3fffffcc： 左移运算

最高两位的11被移出去了，最低两位又补了两个0，其它位依次左移两位。但要注意，移动的位数必须小于左操作数的总位数，比如上面的例子，左边是unsigned int型，如果左移的位数大于等于32位，则结果是Undefined。 在一定的取值范围内，将一个整数左移1位相当于乘以2。这条规律对有符号数和无符号数都成立，对负数也成立。当然，如果左移改变了最高位（符号位），那么结果肯定不是乘以2了，所以前提“在一定的取值范围内”。 b)右移将一个整数的各二进制位全部右移若干位。

当操作数是无符号数时，右移运算的规则和左移类似，例如0xcfffffff3>>2得到0x33fffffc： 右移运算

最低两位的11被移出去了，最高两位又补了两个0，其它位依次右移两位。和左移类似，移动的位数也必须小于左操作数的总位数，否则结果是Undefined。 在一定的取值范围内，将一个整数右移1位相当于除以2，小数部分截掉。 当操作数是有符号数时，右移运算的规则比较复杂：

? 如果是正数，那么高位移入? 如果是负数，那么高位移入

0

1还是0不一定，这是

Implementation-defined的。对于x86平台的gcc编译器，最高位移入1，也就是仍保持负数的符号位，这种处理方式对负数仍然保持了“右移1位相当于除以2”的性质。

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3）掩码

如果要对一个整数中的某些位进行操作，怎样表示这些位在整数中的位置呢？可以用掩码（Mask）来表示。比如掩码0x0000ff00表示对一个32位整数的8~15位进行操作。

4）异或运算的一些特性

1、一个数和自己做异或的结果是0。

2、从异或的真值表可以看出，不管是0还是1，和0做异或值不变，和1做异或得到原值的相反值。

3、如果a1 ^ a2 ^ a3 ^ ... ^ an的结果是1，则表示a1、a2、a3...an之中1的个数为奇数个，否则为偶数个。这条性质可用于奇偶校验（Parity Check）。 4、x ^ x ^ y == y，因为x ^ x == 0，0 ^ y == y。

3、整数在计算机中的存储

在计算机系统中，整数一律用补码来表示（存储）。

无符号的整数就没有原码、反码和补码。（所有位均为数值位） 对于有符号数：

原码为直接的二进制表示，用一个数的最高位存放符号(0为正,1为负)，其余为数值位。

正数的原码,反码,补码都一样。

负数，反码是对它的原码（符号位除外）各位取反而得到的。补码是对它的原码（除符号位外）各位取反，并在未位加1而得到的。

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