Двійкова, шістнадцяткова системи. Подання чисел в різних системах числення

Операції над вказівниками

Операції над вказівниками
Унарні адресні операції '&' і '*' мають більш високий пріоритет, ніж арифметичні операції.
При використанні адресної операції '* в арифметичних виразах слід остерігатися випадкового поєднання знаків операцій ділення / і розіменування '*', оскільки комбінацію '/*' компілятор сприймає як початок коментаря. Наприклад, вираз а/* і слід замінити таким - а/(*і).
Унарні операції '*' і '++' або '--' мають однаковий пріоритет і при розміщенні поряд виконуються справа наліво. Додавання цілочисельного значення n до вказівника, адресуючому деякий елемент масиву, призводить до того, що вказівник набуває значення адреси того елемента, який відстає від поточного на n позицій (елементів). Якщо довжина элемента масиву рівна d байтів, то чисельне значення вказівника змінюється на (d*n).
До вказівників застосовуються операції порівняння '>', '>=','! =', '==', '<=', '<'. Таким чином, вказівники можна використовувати у відношеннях. Але порівнювати вказівники допустимо тільки з іншими вказівниками того ж типу або з константою NULL, що позначає значення умовної нулевої адреси. Наведемо приклад, в якому використовуються операції над вказівниками і виводяться значення. Для виводу значень вказівників в рядку формату функції printf використовується специфікація перетворення %р.

Розподіл памяті

У комп'ютерній науці, динамічне виділення пам'яті (також відоме як виділення пам'яті на основі купи) є розподілом пам'яті для її використання у комп'ютерній програмі під час виконання цієї програми. Це також може розглядатися як спосіб поширення власності на обмежені ресурси пам'яті між багатьма частинами даних і коду.

Динамічно виділена пам'яті існує, поки її явно не звільнив програміст або збиральник сміття. Це відрізняється від статичного розподілу пам'яті, яка має фіксовану тривалість. Кажуть, що об'єкт, щоб виділяються має динамічний час життя.

Завдання виконання запиту розподілу полягає в знаходженні блока невикористаної пам'яті достатнього розміру.

Проблеми при виконанні запиту розподілу:

Внутрішня і зовнішня фрагментації. Зменшення фрагментації потребує особливої уваги, що робить реалізацію складнішою. Виділення метаданих може збільшити кількість (окремих) малих виділень; Формування блоків(Chunking) намагається зменшити цей ефект.

Як правило, пам'ять виділяється з великого резерву невикористаних областей пам'яті, званої купою. Оскільки точне місце розташування виділених областей не відомо заздалегідь, то доступ до пам'яті є непрямим, як правило, через вказівники. Точний алгоритм, який використовується для організації з виділенням і звільненням областей пам'яті ховається за абстрактним інтерфейсом і може використовуватися будь-яким з методів.

У комп'ютерній науці, динамічне виділення пам'яті (також відоме як виділення пам'яті на основі купи) є розподілом пам'яті для її використання у комп'ютерній програмі під час виконання цієї програми. Це також може розглядатися як спосіб поширення власності на обмежені ресурси пам'яті між багатьма частинами даних і коду.

Динамічно виділена пам'яті існує, поки її явно не звільнив програміст або збиральник сміття. Це відрізняється від статичного розподілу пам'яті, яка має фіксовану тривалість. Кажуть, що об'єкт, щоб виділяються має динамічний час життя.

Завдання виконання запиту розподілу полягає в знаходженні блока невикористаної пам'яті достатнього розміру.

Проблеми при виконанні запиту розподілу:

Внутрішня і зовнішня фрагментації. Зменшення фрагментації потребує особливої уваги, що робить реалізацію складнішою. Виділення метаданих може збільшити кількість (окремих) малих виділень; Формування блоків(Chunking) намагається зменшити цей ефект.

Як правило, пам'ять виділяється з великого резерву невикористаних областей пам'яті, званої купою. Оскільки точне місце розташування виділених областей не відомо заздалегідь, то доступ до пам'яті є непрямим, як правило, через вказівники. Точний алгоритм, який використовується для організації з виділенням і звільненням областей пам'яті ховається за абстрактним інтерфейсом і може використовуватися будь-яким з методів.

Списки

Зв'язаний список в програмуванні — одна з найважливіших структур даних, в якій елементи лінійно впорядковані, але порядок визначається не номерами елементів, а вказівниками, які входять в склад елементів списку та вказують на наступний за даним елемент (в однозв'язаних або однобічно зв'язаних списках) або на наступний та попередній елементи (в двозв'язаних або двобічно зв'язаних списках). Список має «голову» — перший елемент та «хвіст» — останній елемент.

В однобічно зв'язаному списку, який є найпростішим різновидом зв'язаних списків, кожний елемент складається з двох полів: data або даних, та вказівника next на наступний елемент. Якщо вказівник не вказує на інший елемент (інакше: next = NULL), то вважається, що даний елемент — останній в списку.

В двобічно зв'язаному списку елемент складається з трьох полів — вказівника на попередній елемент prev, поля даних data та вказівника next на наступний елемент. Якщо prev=NULL, то в елемента немає попередника (тобто він є «головою» списку), якщо next=NULL, то в нього немає наступника («хвіст» списка).

В кільцевому списку перший та останній елемент зв'язані. Тобто, поле prev голови списка вказує на хвіст списка, а поле next хвоста списка вказує на голову списка.

Списки інтенсивно застосовуються в програмуванні як самостійні структури. Також на їх основі можуть будуватись складніші структури даних, такі як дерева. На базі списків також можуть бути реалізовані стеки та черги.

Лінійні списки

Лінійний список в інформатиці та програмуванні визначається як екземпляр абстрактного типу даних, що формалізує концепцію впорядкованої множини елементів. Наприклад, абстрактний тип даних для безтипових, змінних списків можна визначити із допомогою конструктора та чотирьох операцій^[1]:

· конструктор для створення порожнього списку;

· операція визначення порожності списку;

· операція для додавання елемента в початок списку (cons в Лісп);

· операція отримання першого елемента списку (або «голови») списку (car в Лісп);

· операція для визначення списку, що складається із всіх елементів списку окрім першого (або його «хвоста») (cdr в Лісп).

24.Структура програми на с++ і етапи її обробки

1.1 Етапи розробки програм

1) Постановка задачі (звичайною мовою, можливо, без задіяння ЕОМ)

2) Аналіз, формалізований опис задачі, вибір математичної моделі.

3) Вибір або розробка алгоритму розв’язання.

4) Проектування загальної стурктури програми з використанням від- повідних методологій (напр., «зверху-вниз»).

5) Кодування (переведення алгоритму на обрану мову програмуван- ня).

6) Налагодження та верифікація програми (синтаксичні помилки, як правило, вказує компілятор, логічні помилки потрібно перевіряти на тестових задачах).

7) Одержання результатів, їх інтерпретація і можлива модифікація моделі.

8) Публікація або передача замовнику програми.

9) Супровід програми.

Будь-яка програма на C складається з однієї або декількох функцій. Обов'язково має бути визначена єдина головна функція main(), саме з неї завжди розпочинається виконання програми. У хорошому початковому тексті програми головна функція завжди містить оператори, що відбивають суть вирішуваної задачі, найчастіше це виклики функцій. Хоча main() і не є ключовим словом, відноситися до нього слід як до ключового. Наприклад, не слід використати main як ім'я змінної, оскільки це може порушити роботу транслятора.

Структура програми C зображена на мал. 1.1, тут f1() — fN() означають функції, написані програмістом.

Оголошення глобальних змінних int main(список параметрів) { послідовність операторів } тип_повертаного_значення f1(список п { послідовність операторів } тип_повертаного_значення f2(список п { послідовність операторів } . . . тип_повертаного_значення fN(список п { послідовність операторів }

Мал. 1.1. Структура програми на мові C

Моделі памяті

Модель пам'яті - це спосіб об'єднання коду, даних і стека програми в один або декілька фізичних сегментів.

В операційних системах, що працюють в реальному режимі (фактично це MS DOS і її клони), були визначені наступні моделі пам'яті:

крихітна (tiny) - код, дані і стек об'єднані в один фізичний сегмент, максимальний розмір якого не міг перевищувати 64 Кбайта без 256 байтів (останні були потрібні для створення префікса програмного сегмента (PSP) - специфічної структури даних MS DOS. Крихітну модель пам'яті використовували всі COM-програми. По суті вона є плоскою моделлю пам'яті, призначеної для реального режиму;

мала (small) - код і дані знаходяться в різних фізичних сегментах, розмір кожного з яких не може перевершувати 64 Кбайта. Суворої специфікації щодо розміщення сегмента стека і PSP для цієї та інших моделей пам'яті немає;

середня (medium) - код розміщується в декількох сегментах, кожен з яких має розмір до 64 Кбайт; дані розміщуються в одному сегменті довжиною до 64 Кбайт;

компактна (compact) - код займає один сегмент розміром до 64 Кбайт, дані розміщуються в декількох сегментах, кожен з яких може мати розмір до 64 Кбайт;

велика (large) - код і дані займають кілька фізичних сегментів кожен.

Двійкова, шістнадцяткова системи. Подання чисел в різних системах числення.

Двійкова система числення — це позиційна система числення, база якої дорівнює двом та використовує для запису чисел тільки два символи: зазвичай 0 (нуль) та 1 (одиницю). Числа, представлені в цій системі часто називають двійковими або бінарними числами.

Завдяки тому, що таку систему доволі просто використовувати в електричних схемах, двійкова система отримала широке розповсюдження у світіобчислювальних пристроїв.

Конвертування десяткових чисел у двійкові і навпаки

У системі з основою q число подається у вигляді (1).

(1)

Підставивши у (1) q=2, одержимо двійкову систему, де число можна записати у вигляді (2).

(2)

Де - множина цифр числа.

Шістнадцяткова систе́ма чи́слення — це позиційна система числення з основою 16. Тобто кожне число в ній записується за допомогою 16-ти символів. Арабські цифри від 0 до 9 відповідають значенням від нуля до дев'яти, а 6 літер латинської абетки A, B, C, D, E, F відповідають значенням від десяти до п'ятнадцяти. Шістнадцяткова система числення широко використовується розробниками комп'ютерів та програмістами.