лекции (2008) (by Kravets), страница 6

Ýòî òåíäåíöèÿ ñîâðåìåííîñòè, êîãäà äàæåâ ïðîìûøëåííîì ïðîãðàììèðîâàíèè ñòàëè ïðèìåíÿòüñÿ èíòåðïðåòèðóåìûå ßÏ.Ïðåäñòàâëåíèå âåùåñòâåííûõ òèïîâ.1.Ïëàâàþùàÿ òî÷êà±M.B P (çíàê| ìàíòèñà | ïîðÿäîê (B - îñíîâàíèå ñèñòåìû ñ÷èñëåíèÿ)).25 ñëó÷àå âåùåñòâåííûõ ÷èñåë ðàçáðîñ åùå áîëüøå ÷åì â ñëó÷àå öåëî÷èñëåííûõ. Òàê æå êàê äëÿ öåëî÷èñëåííûõ òèïîâ èñïîëüçóåòñÿ 2 ïîäõîäà ñ ôèêñèðîâàííûì áàçèñîì è ñ îáîáùåííûì ïðåäñòàâëåíèåì.1985 IEEE ñòàíäàðòèçîâàëî ôîðìàò ïðåäñòàâëåíèÿ âåùåñòâåííûõ òèïîâ.Ïðåäñòàâëåíèå â âèäå ìàíòèñû è ïîðÿäêà äëÿ êàæäîãî ÷èñëà íå åäèíñòâåííî.

Äëÿ àðèôìåòè÷åñêèõ îïåðàöèé èñïîëüçóåòñÿ íîðìàëèçîâàííîåïðåäñòàâëåíèå ìàíòèñû. Òî åñòü 1/B <= M < 0. Òî åñòü â ñèñòåìå ñ îñíîâàíèåì B âñå ñòåïåíè B (ïîëîæèòåëüíûå è îòðèöàòåëüíûå) ïðåäñòàâèìûòî÷íî. Îñíîâûâàÿñü íà ïðåäñòàâëåíèè, ïîëó÷àåì ÷òî ïðè îïåðàöèÿõ ïîðÿäêà 106 òî÷íîñòü óæå â ðàéîíå 1. Áîëåå òîãî ïðè ëþáîé ìàíòèñå ìîæíîâûáðàòü òàêîé ïîðÿäîê ÷òî ïîãðåøíîñòü áóäåò ïîðÿäêà íåñêîëüêèõ äåñÿòêîâ/ñîòåí.Ïðè ïåðåíîñå ïðîãðàìì ñ îäíîé àðõèòåêòóðû íà äðóãóþ èç-çà ðàçëè÷èÿ â ïðåäñòàâëåíèè ÷èñåë ïîãðåøíîñòü ìîæåò ïðèíèìàòü íåäîïóñòèìûåçíà÷åíèÿ.

Áîëåå òîãî ïîãðåøíîñòü èìååò ñâîéñòâî íàêàïëèâàòüñÿ. Òî åñòüíóæíû ëèáî ñïåö àëãîðèòìû, êîòîðûå íå íàêàïëèâàþò ïîãðåøíîñòè ëèáî óëó÷øèòü ïðåäñòàâëåíèå.  ñòàíäàðòå IEEE (754) áûëî ôèêñèðîâàíî2 ïðåäñòàâëåíèÿ äëÿ ïëàâàþùèõ òî÷åê.(oat è double). Ïåðâûé äëÿ4-áàéòîâûõ (1 áèò íà çíàê, 23 íà ìàíòèñó, 8 íà ïîðÿäîê, îñíîâàíèå âñåãäà 2).

Òàê æå áûëî çàðåçåðâèðîâàíî çíà÷åíèå äëÿ ìàøèííîãî íóëÿ èìàøèííîé áåñêîíå÷íîñòè (ïëþñ è ìèíóñ).Âîçíèêëè òàêèå ÷èñëà êàê Nan(not a number).Ïî÷òè âñå ñîâðåìåííûå àðõèòåêòóðû ðåàëèçóþò ýòîò ñòàíäàðò. ÂñåßÏ òàê æå çàôèêñèðîâàëè ïðåäñòàâëåíèå. ßçûê àäà ñôîðìèðîâàëñÿ äîïîÿâëåíèÿ ýòîãî ñòàíäàðòà.  íåì äëÿ âåùåñòâåííîãî òèïà ôèêñèðóåòñÿ÷èñëî òî÷íûõ åäèíèö, à ïîäáîð ðåàëèçàöèè ëîæèòñÿ íà êîìïèëÿòîð. Ïðèýòîì â ñòàíäàðòå àäà-83 áûëè çàôèêñèðîâàíû ìîäåëüíûå ÷èñëà ñïîñîá îòîáðàæåíèÿ ýòèõ ÷èñåë (B = 2) ôèêñèðîâàí, òî åñòü ñòàíäàðò ôèêñèðîâàë êàê ìîäåëüíûå ÷èñëà ïðåäñòàâëÿëèñü êîìïèëÿòîðîì.

Âñå ìîäåëüíûå ÷èñëå â ïðåäñòàâëåíèè âûáðàííîì êîìïèëÿòîðîì äîëæíû áûòüïðåäñòàâëåíû òî÷íî. Äàëüøå îò ýòîé èäåå îòêàçàëèñü òàê êàê ïîäáîðïðåäñòàâëåíèÿ áûë íåýôôåêòèâåí è ÷àñòî áûë íåâîçìîæåí ( èç çàìîäåëüíûõ ÷èñåë). Òî åñòü ïëàâàþùèå ÷èñëà â ÿçûêå àäà ñ÷èòàþòñÿ ïîòîìêàìè îáîáùåííîãî âåùåñòâåííîãî òèïà.type FLOAT is digit 6;Ñîâðåìåííûé êîìïèëÿòîð äîëæåí ðåàëèçîâûâàòü òèïà oat è double.Îòìåòèì ÷òî ïëàâàþùèå ÷èñëà íóæíû äëÿ ïðåäñòàâëåíèÿ ìàòåìàòè÷åñêèõ ðàñ÷åòîâ.  äðóãèõ ñôåðàõ ÷àñòî òðåáóåòñÿ íåñêîëüêî äðóãîå òîåñòü íàïðèìåð òðåáóåòñÿ 21 2 çíà÷åíèé íà ïðîìåæóòêå îò -M äî M. Òî åñòü26êàæäîå ÷èñëî ïî ëîãèêå ÿâëÿåòñÿ öåëûì, íî ïî âèäó îíî âåùåñòâåííîå.È åñëè åñòü òîëüêî ïëàâàþùèé òèï,òî ïðè ïðåäñòàâëåíèè òàêèõ ÷èñåëíåóäîáíî èñïîëüçîâàòü îïåðàöèè ñ ïëàâàþùåé òî÷êîé, òî åñòü íóæíî ëèáî ïðåîáðàçîâûâàòü â oat ÷òî äàåò ïîòåðþ ïàìÿòè è ñêîðîñòè îïåðàöèé,ëèáî ðåàëèçîâûâàòü ðóêàìè âñå îïåðàöèè.Ïîýòîìó â ÿçûê àäà áûëè äîáàâëåíû delta òèïû.type DATA is delta 1/4096 range -M..M;type T is delta H range l..p; - îáùèé ñïîñîá çàäàíèÿ delta ÷èñåë.

Âñÿ äàëüíåéøàÿ ðàáîòà ïî ïðåäñòàâëåíèþ ïðè ýòîì ëîæèòñÿ íà êîìïèëÿòîð. Òîåñòü âíîâü âñå îñíîâíàÿ íàãðóçêà ëîæèòñÿ íà òðàíñëÿòîð. íåêîòîðûõ ÿçûêàõ åñòü íåêîòîðûå äîïîëíèòåëüíûå òèïû äàííûõ,íàïðèìåð decimal â C#, currency äëÿ âàëþòû è òàê äàëåå, êîòîðûå ÿâëÿþòñÿ ñïåöèàëèçèðîâàííûìè delta òèïàìè.27Ëåêöèÿ 8Ëîãè÷åñêèå è ñèìâîëüíûå òèïû äàííûõ.Ëîãè÷åñêèé òèï äàííûõ (Boolean) òèï äàííûõ íàä êîòîðûì ïðèìåíèìû ñëåäóþùèå îïåðàöèè or not and or. Èçíà÷àëüíî â ÿçûêå Ñ íåáûëî ëîãè÷åñêèõ òèïîâ, íî áûëî ëîãè÷åñêèå îïåðàöèè. Ëþáîå âûðàæåíèå èìåëî ëîãè÷åñêèé ñìûñë, åñëè îíî ìîãëî áûëî áûòü ïðåîáðàçîâàíî êint èëè void* , êîòîðûå ïðîâåðÿëèñü íà ðàâåíñòâî 0. Ýòî ïîâûøàëî êîìïàêòíîñòü êîäà, íî ïîíèæàëà íàäåæíîñòü è ÷èòàáåëüíîñòü êîäà.

Åäèíñòâåííûé ÿçûê ñ íåÿâíûì ïðåîáðàçîâàíèåì int â bool ýòî Ñ è Ñ++. Ñ-99 ëîãè÷åñêèé òèï ïîÿâèëñÿ. Òàê æå îí áûë ñòàíäàðòèçîâàí (áûëîïðåäåëåí áàçèñ, îïðåäåëåíû êîíñòàíòû true è fakse). Ñîâðåìåííûå ÿçûêè, òàêèå êàê C# è Java èìåþò òèï bool. Ïðè ýòîì, â íèõ åñòü òîëüêîÿâíûå ïðåîáðàçîâàíèÿ ýòîãî òèïà. Âñå ðåàëèçàöèè ëîãè÷åñêîãî òèïà òàêèëè èíà÷å íàñëåäóþò ÿçûê ÀËÃÎË 60.Ñèìâîëüíûé òèï äàííûõ. Ðîäèíà áîëüøèíñòâà ßÏ ÑØÀ è Çàïàäíàÿ Åâðîïà, òî åñòü äëÿ íèõ äëÿ ïðåäñòàâëåíèÿ ñèìâîëîâ áûëî äîñòàòî÷íî îäíîãî áàéòà. Îäíèì èç ïåðâûõ ßÏ ñ ñèìâîëüíûì òèïîì äàííûõÿâëÿåòñÿ ßÏ ïàñêàëü. Ñ ýòîé òî÷êè çðåíèÿ ßÏ â êîòîðûõ ñèìâîëüíûéòèï äàííûõ ïðåäñòàâëÿåòñÿ 1 áàéòîì íå ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ ðåøåíèÿ ìíîãèõ çàäà÷ (íàïðèìåð òåõ, êîòîðûå òðåáóþò ìíîãî-ÿçû÷íîñòè).Ïðîáëåìà ñèìâîëüíûõ òèïîâ äàííûõ íàáîð ñèìâîëîâ ìîùíîñòü íàáîðà è êàêîé èìåííî íàáîð ñèìâîëîâ ïîääåðæèâàåòñÿ. Äî 80õ ñ ýòîéòî÷êè çðåíèÿ áûë ïîëíûé áàðäàê.

Íàáîð ñèìâîëîâ âîîáùå ãîâîðÿ èìååòíåêîòîðîå îôèöèàëüíîå íàçâàíèå äëÿ êàæäîãî ñèìâîëà è êîä ñèìâîëà.Äàëåå ïîÿâèëàñü êîäèðîâêà ANSII-7. Òåïåðü îíà òàê èëè èíà÷å èñïîëüçóåòñÿ ïî÷òè âåçäå êàê áàçîâûé íàáîð ñèìâîëîâ.[0-127] ñèìâîëîâ: [0-31] íåïå÷àòíûå ñèìâîëû. Äàëåå áûëè áîëüøèå è ìàëûå àíãëèéñêèå áóêâû(áîëüøèå è ìàëåíüêèå), öèôðû è çíàêè ïóíêòóàöèè.Ñåé÷àñ âñå íàáîðû òîëüêî ðàñøèðÿþò ýòîò òèï, ïðè ýòîì ïåðâûå 128ñèìâîëîâ âñåãäà ñîâïàäàþò ñ ANSII.Îäíîãî áàéòà õâàòàëî òîëüêî íà êîäèðîâêó 256 ñèìâîëîâ (SBCS).

Ïàñêàëü,Ñ, Ñ++ - îäíî-áàéòîâûé ñèìâîëüíûå òèï. Ñóùåñòâóåò íàáîð ñèìâîëîâ ISO-Latin1. (ANSII è 128-255 áûëè îñòàâëåíû äëÿ íàöèîíàëüíûõàëôàâèòîâ, íî äàæå èõ õâàòàëî òîëüêî äëÿ ñòðàí çàïàäíîé Åâðîïû).Ìíîãèå àëôàâèòû íå ïîêðûâàëèñü ISO-Latin1, ïîýòîìó ïîÿâëÿëèñü íîâûå êîäèðîâêè (êèðèëëèöà, òóðåöêèé, ãðå÷åñêèé è òàê äàëåå).  íàñòîÿùåå âðåìÿ ñóùåñòâóåò íåñêîëüêî êîäèðîâîê äàæå êèðèëëèöû. Íàïðèìåðkoi8-r êîäèðîâêà äëÿ èíòåðíåòà/ýëåêòðîííîé ïî÷òû. Âñå ïî÷òîâûå ñåðâåðà â òî âðåìÿ íàõîäèëèñü â ÑØÀ è èñïîëüçîâàëè êîäèðîâêó ASCII 7. Äàæå íå ïîääåðæèâàëàñü ANSI è ISO-Latin. Koi8-r ïðè óäàëåíèè ñòàð28øåãî áèòà òðàíñëèòèðîâàëà ñîîáùåíèå íà ðóññêîì íà ëàòèíèöó. Êðîìåýòèõ ñóùåñòâóåò åùå ìíîæåñòâî äðóãèõ êîäèðîâîê (cp1251 codePage1251(MS)).Ïðîáëåìà ñòàëà ñåðüåçíåå êîãäà îíà äîñòèãëà ßïîíèè è Êèòàÿ.

Ïîÿâèëîñü MBCS DBCS. ßïîíöû èñïîëüçîâàëè MBCS, ïðèíöèï åå áûë ïðîñò åñëè áàéò èìåë çíà÷åíèå 0-127 òî ýòî áàé êîäèðîâêè ANSII, åñëè áîëüøå òî ýòî áàéò, íà÷èíàþùèé êîäèðîâêó îäíîãî èç ßïîíñêèõ ñèìâîëîâ (23 áàéòà). Òî åñòü âñå ïðîãðàììû êîòîðûå ðàáîòàëè ñ ÷èñòî àíãëèéñêèìòåêñòîì ìîãëè ðàáîòàòü áåç èçìåíåíèé. Ïðè ýòîì, íàïðèìåð, ïåðåõîäíà DBCS òðåáîâàë ïîëíûé ïåðåäåë ÏÎ. 1991 ãîä ïîÿâëåíèå ñòàíäàðòà Unicode. Ïðèìåðíî ñîîòâåòñòâóþùèé ISO UCS universal Char set.Îí ñòàíäàðòèçîâàë íåêîòîðûé íàáîð ñèìâîëîâ, íàçâàíèÿ àëôàâèòîâ, ïðèýòîì èñïîëüçîâàëñÿ ïðèíöèï DBCS.Âñå ñèìâîëû ïîëó÷èëè êîä 0-65535. Îí ñòàë íàçûâàòüñÿ UCS-2. Ïåðâûå 128 ñèìâîëîâ ASCII 128-255 Latin1. Òî åñòü ïðåîáðàçîâàíèå îòþíèêîäà ê ýòèì ñòàíäàðòàì òðåáîâàëîñü òîëüêî îáðóáèòü ñòàðøèé áàéò.Ïðè ðàçðàáîòêå WinNT íà óðîâíå ÿäðà âñå òåêñòû èäóò óæå â êîäèðîâêå unicode.

Òî åñòü MS ñäåëàëà áîëüøîé òðóä ïî èíòåðíàöèîíàëèçàöèèñèñòåìû. Ñóùåñòâóþò ñïåö ñèñòåìíûå âûçîâû MultyByteToWideCharè íàîáîðîò.Ðàçðàáîòêà èíòåðíàöèîíàëüíûõ ïðèëîæåíèé äîñòàòî÷íî ñëîæíà ýòî íå òî æå ñàìîå ÷òî è ëîêàëèçàöèÿ ïðèëîæåíèÿ. Äëÿ êàæäîé ëîêàëèçàöèè åñòü ñâîÿ âåðñèÿ ïðèëîæåíèÿ ( íàïðèìåð òåêñòîâûé ðåäàêòîðè òàê äàëåå).

Åñòü åùå ãëîáàëèçîâàííûå ïðèëîæåíèÿ îíè ðàáîòàþòîäèíàêîâî â ëþáîé ñðåäå (ñîâðåìåííûé MS Word).Âî âñåõ ñîâðåìåííûõ ßÏ ïðèíÿòà ñëåäóþùàÿ ñèòóàöèÿ ñóùåñòâóåòòèï äàííûõ char (!= char Ñ) îí çàíèìàåò 2 áàéòà è èñïîëüçóåò êîäèðîâêóunicode.

Ïðè ýòîì ýòî îòäåëüíûé òèï äàííûõ è íèêàê íå ñîâìåñòèì ñ öåëî÷èñëåííûì òèïîì äàííûõ, òî åñòü íåîáõîäèìî ÿâíîå ïðåîáðàçîâàíèåîò char ê öåëî÷èñëåííûì òèïàì äàííûõ. Àâòîìàòè÷åñêè àâòîìàòè÷åñêèòàêîå ïðåîáðàçîâàíèå íå ïðîõîäèò, à ÿâíîå êîíòðîëèðóåòñÿ. Ñî ñòàðûìèßÏ, êîòîðûå ïîÿâèëèñü äî unicode âñå íåñêîëüêî ñëîæíåå. Íàïðèìåð âÑ++ ïîÿâèëñÿ òèï äàííûõ wchar (==unsigned short). Ðàíüøå ýòîò òèïîïðåäåëÿëñÿ ÷åðåç typedef.  ÿçûêå Ñ/Ñ++ char ýòî íå ñèìâîëüíûé, ààðèôìåòè÷åñêèé òèï äàííûõ.  Ñ++ wchar èìååò íåÿâíîå ïðåîáðàçîâàíèå wchar â insigned short.

Îïðåäåëåíèå íîâîãî êëàññà (âìåñòî typedef)ïîçâîëÿëî ïåðåãðóæàòü ôóíêöèè (îòäåëüíî äëÿ unsigned short, îòäåëüíîwchar).Ïåðåãðóçêà ôóíêöèé åñòü â âñåõ ñîâðåìåííûõ ßÏ êðîìå Îáåðîíà èìîäóëû-2 ( èç çà ïðèíöèïå ìèíèìàëüíîñòè ÿçûêîâûé êîíñòðóêöèé). Òîåñòü âîçìîæíî íàïèñàíèå ñïåö ôóíêöèé äëÿ îáðàáîòêè èìåííî unicode29ñèìâîëîâ. Ïðîáëåìà òàêîãî ïåðåíîñà âñòàëà òàêæå è ïåðåä ñîçäàòåëÿìèÿçûêà ÀÄÀ (ðàçíûå êîäèðîâêè íà ðàçíûõ ñèñòåìàõ äàæå äëÿ àíãëèéñêîãî ÿçûêà).

Ïðè ýòîì òðåáîâàëàñü ðàáîòà íà ëþáîé ñèñòåìå. Ñîçäàòåëè ÿçûêà Àäà ðåøèëè íå ïðèâÿçûâàòüñÿ ê êîíêðåòíîé êîäèðîâêè, òîåñòü ñèìâîëüíûé òèï äàííûõ ðàññìàòðèâàëñÿ êàê ÷àñòíûé ñëó÷àé ïåðå÷èñëèìîãî òèïà, äëÿ ýòîãî òðåáîâàëîñü ðàñøèðèòü ïåðå÷èñëèìûé òèï.Ýëåìåíò ïåðå÷èñëåíèÿ - òàê íàçûâàåìûé ëèòåðàë íåêèé ñèìâîë, çàïèñàííûé â êàâû÷êàõ.type enum is (one,two,three);type CHARS is ('A','B','C');Ñèòàåòñÿ ÷òî ëþáàÿ ïðîãðàììà ïîãðóæåíà â ïàêåò STANSART, ãäåáûëè îïèñàíû âñå ñïåöèàëüíûå òèïû äàííûõ, êîòîðûå ïîêðûâàëè àíãëèéñêèé ÿçûê. Åñëè íå òðåáîâàëèñü ïðåîáðàçîâàíèÿ â int, òî íàì âîîáùå íå âàæíî â êàêîé êîäèðîâêå ðàáîòàåò ïðîãðàììà. Ïîçæå â 95 ãîäó ïîÿâèëñÿ WIDECHARACTER, êîòîðûé êîäèðîâàë â Unicode, òî åñòüìîæíî áûëî ñâîáîäíî ðàñøèðÿòü Àäà ïðîãðàììû. Åñòü åùå ucs4 (4áàéòà). Îí òàê æå ìîã ëåãêî êîäèðîâàòüñÿ â ucs-2 ïóòåì îáðóáàíèÿ 2ñòàðøèõ áàéòîâ.

Ââåäåíèå ucs-2 ðåøèëî ïðîáëåìó ßïîíèè, íî íå Êèòàÿ,ÿçûê êîòîðîãî âêëþ÷àåò äî 40Ê ñèìâîëîâ (ïîñëå ðåôîðìû èõ êîëè÷åñòâîñòàëî ìåíüøå, íî âî ìíîãèõ ñòðàíàõ îñòàåòñÿ ñòàðàÿ ñèñòåìà ïèñüìåííîñòè, òðåáóþùàÿ ìíîæåñòâî ñèìâîëîâ).Çà èñïîëüçîâàíèå unicode ïðèõîäèòñÿ ïëàòèòü òðàòîé ïàìÿòè (õîòÿñåé÷àñ ýêîíîìèÿ ïàìÿòè íå òàê àêòóàëüíà, íî âñå òàê æå àêòóàëüíû ðàçìåðû êàíàëà ïåðåäà÷è äàííûõ). Ñîçäàòåëåé java ÷àñòî ðóãàëè çà ïåðåõîäíà unicode òàê êàê â íà÷àëå áîëüøèíñòâî òåêñòîâ áûëî íà àíãëèéñêîìÿçûêå è ïîëîâèíà ïåðåäàííîé èíôîðìàöèè ÿâëÿëèñü íóëÿìè (ñòàðøèåáàéòû). Äëÿ ðåøåíèÿ ýòîé ïðîáëåìû áûë ðàçðàáîòàí utf ôîðìàò ïðåîáðàçîâàíèÿ óíèâåðñàëüíîãî íàáîðà.