Основы программирования. Представление данных в памяти

целочисленные типы Java хранят числа в дополнительном коде!

он равен 0, число положительное, если 1, то отрицательное.

Прямой код:

78 = 10011102

– 78 = –10011102

≥ 0

< 0

операции с положительными и отрицательными числами выполняются по-разному!

чтобы при сложении с числом «1» получить 0.

1111 1111
+ 0000 0001

1 0000 0000

-1 → 255
1
256

Для 8-битных чисел: код числа «–X» равен двоичному коду числа 256 – X (дополнение до 256).

в двоичную систему счисления.

для вычислений требуется K+1 разряд

Алгоритм А1:
перевести число X в двоичную систему счисления;
построить обратный код, выполнив инверсию всех битов (заменить 0 на 1 и наоборот);
к результату добавить 1.

78 = 010011102

10110001

-78 → 10110010

← инверсия

+1

систему счисления;
выполнить инверсию всех битов.

78 - 1 = 77 = 010011012

← инверсия

Алгоритм А3:
перевести число X в двоичную систему счисления;
выполнить инверсию всех старших битов числа, кроме младшей единицы и нулей после нее.

78 = 010011102

-78 → 10110010

-78 → 10110010

← инверсия

маленьких чисел нужно масштабирование

0,000000000000012345

123450000000000000,0

С плавающей запятой (автоматическое масштабирование):

положение
запятой

цифры числа

1,2345·10-14

1,2345·1017

0,12345·10-2

12,345 = 0,12345·102

всегда 0

один разряд расходуется впустую!

Экономный вариант (целая часть от 1 до B):

основание системы счисления

0,0012345 = 1,2345·10-3

12,345 = 1,2345·101

повышение точности при конечном числе разрядов

1, её можно не хранить в памяти!

Нормализованная форма: значащая часть Z удовлетворяет условию 1 ≤ Z < B, где B – основание системы счисления (стандарт IEEE 754).

= 32 бита

мантисса = дробная часть Z

порядок со смещением

знак

p = 4 + 127 = 131 = 100000112

С

1

8

A

0

0

0

0

для single

порядок со смещением был придуман, чтобы избавиться от хранения знака порядка

1, её можно не хранить в памяти!

Нормализованная форма: значащая часть Z удовлетворяет условию 1 ≤ Z < B, где B – основание системы счисления (стандарт IEEE 754).

(где
1 бит отводится под знак числа, 8 бит - под смещённый порядок, остальные биты - под мантиссу).
1. 2510=1000112 0,62510=0,1012-25,62510= -100011,1012
2. -100011,1012= -1,000111012 * 24
3. СП = 127 + 4 = 131 = 1000011
4. Результат:

в значащей части не скрывается.

Single, double – только для хранения.

их приведение.
Приведение в большую сторону происходит автоматически, в меньшую нужно делать вручную!

double z = 5;
Целое 5 при присваивании будет преобразовано в double

int x = 3 / 1.5; //НЕВЕРНО!
не скомпилируется, нужно приводить типы явно:
int x = (int)(3 / 1.5);
Правильно возвести 100 миллионов в квадрат можно так:
int x = 100 * 1000 * 1000;
out.println((long)x * x);
Достаточно при этом привести к типу long один из множителей.

0, 0)

(0, 255, 0)

(255, 255, 0)

(0, 0, 255)

(255, 150, 150)

(100, 0, 0)

256·256·256 = 16 777 216 (True Color, «истинный цвет»)

счисления!

(255, 255, 0) → #FFFF00

в XML-файл

Идея проста: не указывать в программе конкретный цвет или размер, а описать его в файле ресурсов, присвоив ему идентификатор, а дальше использовать именно этот идентификатор (ID). Это дает возможность изменять внешний вид программы без изменения программного кода. Обычно для цветовых ресурсов используют файл colors.xml в подкаталоге /res/values.

подкаталоге /res/values. Но можно использовать любое произвольное имя файла, или даже вставить их в файл вместе со строковыми ресурсами strings.xml.

Задание 1
Создайте файл colors.xml в подкаталоге /res/values
и переключитесь к текстовому виду

цвет указывается в специальных значениях.
#RGB;
#RRGGBB;
#ARGB;
#AARRGGBB;
A – это альфа-канал величина обратная прозрачности. То есть цвет #4000FF00 это почти прозрачный зеленый.
Определенные таким образом цвета можно использовать в других частях кода и xml-файлах
Задание 2
Напишите в файле colors.xml

#f00
#FFFF00
#4000FF00

layout ⇒ activity_main.xml (там описываются элементы главного окна приложения), переключитесь к текстовому виду (вкладка внизу activity_main.xml)
LinearLayout – все окно, EditText – поле ввода, TextView – основное поле вывода и
Button – кнопка закрытия, которая возникает после окончания работы запущенной консольной программы.
Задание 3 задайте цвет основному полю ввода consoleWrite

android:id="@+id/consoleWrite"
android:layout_width="match_parent"
android:gravity="top"
android:layout_height="0dp"
android:layout_weight="1"
android:background="@color/yellow" />

Цвет фона

Ссылка на ресурс в собственном пакете

Запустите приложение на планшете

android:background
свойства
android:textColor и
android:TextColorHint (это свойство применяется, когда в поле ввода еще нет текста пользователя и там отображается подсказка).
Разные элементы поддерживают разные свойства, надо уточнять по документации.
Также существуют предопределенные названия цветов. Такие ID доступны в пространстве имен android.R.соlor.
Посмотреть цветовые значения цветов можно в документации
http://developer.android.com/reference/android/R.color.html
Для ссылки на системный ресурс мы должны, например, записать: android:textСolor="@android:color/black"

TestBed вставьте фрагмент кода, посмотрите на результат

Float f = new Float("124.32432");
int intBits = Float.floatToIntBits(f);
String binary = Integer.toBinaryString(intBits);
out.println("Binary = " + binary);

4) Используя следующие закономерности:
int sign = intBits & 0x80000000;
int exponent = intBits & 0x7f800000;
int mantissa = intBits & 0x007fffff;
Посмотрите как представлена порядок и мантисса в памяти компьютера для любого числа
5) Исправьте программу так, чтобы она отображала тип Double в двоичном виде

обучения
IT ШКОЛА SAMSUNG / Модуль 1. Основы программирования (Java) /
/Учебные материалы 1.1-1.3