лекции (2008) (by Kravets) (укороченное) (1160827), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Äëÿ àðèôìåòè÷åñêèõ îïåðàöèé èñïîëüçóåòñÿ íîðìàëèçîâàííîå ïðåäñòàâëåíèå ìàíòèñû. Òî åñòü 1/B <= M < 0. Òî åñòü â ñèñòåìå ñîñíîâàíèåì B âñå ñòåïåíè B (ïîëîæèòåëüíûå è îòðèöàòåëüíûå) ïðåäñòàâèìû òî÷íî. Îñíîâûâàÿñü íà ïðåäñòàâëåíèè, ïîëó÷àåì ÷òî ïðè îïåðàöèÿõ ïîðÿäêà 106 òî÷íîñòü óæå â ðàéîíå 1. Áîëåå òîãî ïðè ëþáîé ìàíòèñåìîæíî âûáðàòü 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 íåäîïóñòèìûå çíà÷åíèÿ.
Áîëåå òîãî ïîãðåøíîñòü èìååò ñâîéñòâî íàêàïëèâàòüñÿ. Òîåñòü íóæíû ëèáî ñïåö àëãîðèòìû, êîòîðûå íå íàêàïëèâàþò ïîãðåøíîñòè ëèáî óëó÷øèòü ïðåäñòàâëåíèå. Âñòàíäàðòå IEEE (754) áûëî ôèêñèðîâàíî 2 ïðåäñòàâëåíèÿ äëÿ ïëàâàþùèõ òî÷åê.(oat è double). Ïåðâûé äëÿ 4-áàéòîâûõ (1 áèò íà çíàê, 23 íà ìàíòèñó, 8 íà ïîðÿäîê, îñíîâàíèå âñåãäà 2). Òàê æå áûëî çàðåçåðâèðîâàíî çíà÷åíèå äëÿ ìàøèííîãî íóëÿ è ìàøèííîé áåñêîíå÷íîñòè (ïëþñ è ìèíóñ).Âîçíèêëè òàêèå ÷èñëà êàêNan (not a number).Ïî÷òè âñå ñîâðåìåííûå àðõèòåêòóðû ðåàëèçóþò ýòîò ñòàíäàðò. Âñå ßÏ òàê æå çàôèêñèðîâàëè ïðåäñòàâëåíèå. ßçûê àäà ñôîðìèðîâàëñÿ äî ïîÿâëåíèÿ ýòîãî ñòàíäàðòà.
 íåì äëÿ âåùåñòâåííîãî òèïà ôèêñèðóåòñÿ÷èñëî òî÷íûõ åäèíèö, à ïîäáîð ðåàëèçàöèè ëîæèòñÿ íà êîìïèëÿòîð. Ïðè ýòîì â ñòàíäàðòå àäà-83 áûëèçàôèêñèðîâàíû ìîäåëüíûå ÷èñëà ñïîñîá îòîáðàæåíèÿ ýòèõ ÷èñåë (B = 2) ôèêñèðîâàí, òî åñòü ñòàíäàðòôèêñèðîâàë êàê ìîäåëüíûå ÷èñëà ïðåäñòàâëÿëèñü êîìïèëÿòîðîì. Âñå ìîäåëüíûå ÷èñëå â ïðåäñòàâëåíèè âûáðàííîì êîìïèëÿòîðîì äîëæíû áûòü ïðåäñòàâëåíû òî÷íî. Äàëüøå îò ýòîé èäåå îòêàçàëèñü òàê êàê ïîäáîðïðåäñòàâëåíèÿ áûë íåýôôåêòèâåí è ÷àñòî áûë íåâîçìîæåí ( èç çà ìîäåëüíûõ ÷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 òî åñòü íàïðèìåð òðåáóåòñÿ 21 2 çíà÷åíèé íà ïðîìåæóòêå îò -M äî M. Òîåñòü êàæäîå ÷èñëî ïî ëîãèêå ÿâëÿåòñÿ öåëûì, íî ïî âèäó îíî âåùåñòâåííîå. È åñëè åñòü òîëüêî ïëàâàþùèéòèï,òî ïðè ïðåäñòàâëåíèè òàêèõ ÷èñåë íåóäîáíî èñïîëüçîâàòü îïåðàöèè ñ ïëàâàþùåé òî÷êîé, òî åñòü íóæíîëèáî ïðåîáðàçîâûâàòü â oat ÷òî äàåò ïîòåðþ ïàìÿòè è ñêîðîñòè îïåðàöèé, ëèáî ðåàëèçîâûâàòü ðóêàìè âñåîïåðàöèè.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 ïðåäñòàâëåíèþïðè ýòîì ëîæèòñÿ íà êîìïèëÿòîð. Òî åñòü âíîâü âñå îñíîâíàÿ íàãðóçêà ëîæèòñÿ íà òðàíñëÿòîð. íåêîòîðûõ ÿçûêàõ åñòü íåêîòîðûå äîïîëíèòåëüíûå òèïû äàííûõ, íàïðèìåð decimal â C#, currency äëÿâàëþòû è òàê äàëåå, êîòîðûå ÿâëÿþòñÿ ñïåöèàëèçèðîâàííûìè delta òèïàìè.15Ëåêöèÿ 8Ëîãè÷åñêèå è ñèìâîëüíûå òèïû äàííûõ.Ëîãè÷åñêèé òèï äàííûõ (Boolean) òèï äàííûõ íàä êîòîðûì ïðèìåíèìû ñëåäóþùèå îïåðàöèè or notand or. Èçíà÷àëüíî â ÿçûêå Ñ íå áûëî ëîãè÷åñêèõ òèïîâ, íî áûëî ëîãè÷åñêèå îïåðàöèè. Ëþáîå âûðàæåíèåèìåëî ëîãè÷åñêèé ñìûñë, åñëè îíî ìîãëî áûëî áûòü ïðåîáðàçîâàíî ê int èëè void* , êîòîðûå ïðîâåðÿëèñüíà 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. Òàêæå îí áûë ñòàíäàðòèçîâàí (áûë îïðåäåëåí áàçèñ, îïðåäåëåíû êîíñòàíòû true è fakse). Ñîâðåìåííûå ÿçûêè,òàêèå êàê C# è Java èìåþò òèï bool. Ïðè ýòîì, â íèõ åñòü òîëüêî ÿâíûå ïðåîáðàçîâàíèÿ ýòîãî òèïà. Âñåðåàëèçàöèè ëîãè÷åñêîãî òèïà òàê èëè èíà÷å íàñëåäóþò ÿçûê ÀËÃÎË 60.Ñèìâîëüíûé òèï äàííûõ. Ðîäèíà áîëüøèíñòâà ßÏ ÑØÀ è Çàïàäíàÿ Åâðîïà, òî åñòü äëÿ íèõ äëÿïðåäñòàâëåíèÿ ñèìâîëîâ áûëî äîñòàòî÷íî îäíîãî áàéòà.
Îäíèì èç ïåðâûõ ßÏ ñ ñèìâîëüíûì òèïîì äàííûõÿâëÿåòñÿ ßÏ ïàñêàëü. Ñ ýòîé òî÷êè çðåíèÿ ßÏ â êîòîðûõ ñèìâîëüíûé òèï äàííûõ ïðåäñòàâëÿåòñÿ 1 áàéòîìíå 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 ñèìâîëîâïîääåðæèâàåòñÿ. Äî 80õ ñ ýòîé òî÷êè çðåíèÿ áûë ïîëíûé áàðäàê. Íàáîð ñèìâîëîâ âîîáùå ãîâîðÿ èìååòíåêîòîðîå îôèöèàëüíîå íàçâàíèå äëÿ êàæäîãî ñèìâîëà è êîä ñèìâîëà. Äàëåå ïîÿâèëàñü êîäèðîâêà ANSII7. 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 èçíàêè ïóíêòóàöèè.Ñåé÷àñ âñå íàáîðû òîëüêî ðàñøèðÿþò ýòîò òèï, ïðè ýòîì ïåðâûå 128 ñèìâîëîâ 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 ïîêðûâàëèñüISO-Latin1, ïîýòîìó ïîÿâëÿëèñü íîâûå êîäèðîâêè (êèðèëëèöà, òóðåöêèé, ãðå÷åñêèé è òàê äàëåå).  íàñòîÿùåå âðåìÿ ñóùåñòâóåò íåñêîëüêî êîäèðîâîê äàæå êèðèëëèöû. Íàïðèìåð koi8-r êîäèðîâêà äëÿ èíòåðíåòà/ýëåêòðîííîé ïî÷òû. Âñå ïî÷òîâûå ñåðâåðà â òî âðåìÿ íàõîäèëèñü â ÑØÀ è èñïîëüçîâàëè êîäèðîâêóASCII 7. Äàæå íå ïîääåðæèâàëàñü ANSI è ISO-Latin. Koi8-r ïðè óäàëåíèè ñòàðøåãî áèòà òðàíñëèòèðîâàëà ñîîáùåíèå íà ðóññêîì íà ëàòèíèöó.
Êðîìå ýòèõ ñóùåñòâóåò åùå ìíîæåñòâî äðóãèõ êîäèðîâîê (cp1251 codePage 1251(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 (2-3 áàéòà). Òî åñòü âñåïðîãðàììû êîòîðûå ðàáîòàëè ñ ÷èñòî àíãëèéñêèì òåêñòîì ìîãëè ðàáîòàòü áåç èçìåíåíèé. Ïðè ýòîì, íàïðèìåð, ïåðåõîä íà DBCS òðåáîâàë ïîëíûé ïåðåäåë ÏÎ.
1991 ãîä ïîÿâëåíèå ñòàíäàðòà Unicode. Ïðèìåðíîñîîòâåòñòâóþùèé ISO UCS universal Char set. Îí ñòàíäàðòèçîâàë íåêîòîðûé íàáîð ñèìâîëîâ, íàçâàíèÿàëôàâèòîâ, ïðè ýòîì 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 îò þíèêîäà 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 áîëüøîéòðóä ïî èíòåðíàöèîíàëèçàöèè ñèñòåìû. Ñóùåñòâóþò ñïåö ñèñòåìíûå âûçîâû MultyByteToWideChar èíàîáîðîò.Ðàçðàáîòêà èíòåðíàöèîíàëüíûõ ïðèëîæåíèé äîñòàòî÷íî ñëîæíà ýòî íå òî æå ñàìîå ÷òî è ëîêàëèçàöèÿïðèëîæåíèÿ. Äëÿ êàæäîé ëîêàëèçàöèè åñòü ñâîÿ âåðñèÿ ïðèëîæåíèÿ ( íàïðèìåð òåêñòîâûé ðåäàêòîð è òàêäàëåå). Åñòü åùå ãëîáàëèçîâàííûå ïðèëîæåíèÿ îíè ðàáîòàþò îäèíàêîâî â ëþáîé ñðåäå (ñîâðåìåííûé MSWord).Âî âñåõ ñîâðåìåííûõ ßÏ ïðèíÿòà ñëåäóþùàÿ ñèòóàöèÿ ñóùåñòâóåò òèï äàííûõ char (!= char Ñ) îíçàíèìàåò 2 áàéòà è èñïîëüçóåò êîäèðîâêó unicode. Ïðè ýòîì ýòî îòäåëüíûé òèï äàííûõ è íèêàê íå ñîâìåñòèì ñ öåëî÷èñëåííûì òèïîì äàííûõ, òî åñòü íåîáõîäèìî ÿâíîå ïðåîáðàçîâàíèå îò char ê öåëî÷èñëåííûìòèïàì äàííûõ.
Àâòîìàòè÷åñêè àâòîìàòè÷åñêè òàêîå ïðåîáðàçîâàíèå íå ïðîõîäèò, à ÿâíîå êîíòðîëèðóåòñÿ.Ñî ñòàðûìè ßÏ, êîòîðûå ïîÿâèëèñü äî unicode âñå íåñêîëüêî ñëîæíåå. Íàïðèìåð â Ñ++ ïîÿâèëñÿ òèï äàííûõ wchar (==unsigned short). Ðàíüøå ýòîò òèï îïðåäåëÿëñÿ ÷åðåç typedef.  ÿçûêå Ñ/Ñ++ char ýòî íåñèìâîëüíûé, à àðèôìåòè÷åñêèé òèï äàííûõ.  Ñ++ wchar èìååò íåÿâíîå ïðåîáðàçîâàíèå wchar â insignedshort.
Îïðåäåëåíèå íîâîãî êëàññà (âìåñòî typedef) ïîçâîëÿëî ïåðåãðóæàòü ôóíêöèè (îòäåëüíî äëÿ unsignedshort, îòäåëüíî wchar).Ïåðåãðóçêà ôóíêöèé åñòü â âñåõ ñîâðåìåííûõ ßÏ êðîìå Îáåðîíà è ìîäóëû-2 ( èç çà ïðèíöèïå ìèíèìàëüíîñòè ÿçûêîâûé êîíñòðóêöèé). Òî åñòü âîçìîæíî íàïèñàíèå ñïåö ôóíêöèé äëÿ îáðàáîòêè èìåííîunicode ñèìâîëîâ. Ïðîáëåìà òàêîãî ïåðåíîñà âñòàëà òàêæå è ïåðåä ñîçäàòåëÿìè ÿçûêà 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, òî åñòü ñèìâîëüíûé òèï äàííûõ16ðàññìàòðèâàëñÿ êàê ÷àñòíûé ñëó÷àé ïåðå÷èñëèìîãî òèïà, äëÿ ýòîãî òðåáîâàëîñü ðàñøèðèòü ïåðå÷èñëèìûéòèï. 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, ãäå áûëè îïèñàíû âñå ñïåöèàëüíûå òèïûäàííûõ, êîòîðûå ïîêðûâàëè àíãëèéñêèé ÿçûê.
Åñëè íå òðåáîâàëèñü ïðåîáðàçîâàíèÿ â int, òî íàì âîîáùåíå âàæíî â êàêîé êîäèðîâêå ðàáîòàåò ïðîãðàììà. Ïîçæå â 95 ãîäó ïîÿâèëñÿ WIDECHARACTER, êîòîðûéêîäèðîâàë â Unicode, òî åñòü ìîæíî áûëî ñâîáîäíî ðàñøèðÿòü Àäà ïðîãðàììû. Åñòü åùå ucs4 (4 áàéòà).Îí òàê æå ìîã ëåãêî êîäèðîâàòüñÿ â ucs-2 ïóòåì îáðóáàíèÿ 2 ñòàðøèõ áàéòîâ. Ââåäåíèå ucs-2 ðåøèëî ïðîáëåìó ßïîíèè, íî íå Êèòàÿ, ÿçûê êîòîðîãî âêëþ÷àåò äî 40Ê ñèìâîëîâ (ïîñëå ðåôîðìû èõ êîëè÷åñòâî ñòàëîìåíüøå, íî âî ìíîãèõ ñòðàíàõ îñòàåòñÿ ñòàðàÿ ñèñòåìà ïèñüìåííîñòè, òðåáóþùàÿ ìíîæåñòâî ñèìâîëîâ).Çà èñïîëüçîâàíèå unicode ïðèõîäèòñÿ ïëàòèòü òðàòîé ïàìÿòè (õîòÿ ñåé÷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 àíãëèéñêîì ÿçûêå è ïîëîâèíà ïåðåäàííîé èíôîðìàöèè ÿâëÿëèñü íóëÿìè (ñòàðøèå áàéòû). Äëÿ ðåøåíèÿ ýòîé ïðîáëåìû áûë ðàçðàáîòàí utf ôîðìàòïðåîáðàçîâàíèÿ óíèâåðñàëüíîãî íàáîðà. Îäíèì èç ïåðâûõ òàêèõ ôîðìàòîâ áûë ôîðìàò uft-7 (ïðåîáðàçîâàíèåâ 7 áèòíûé êîä).Utf-8 ñïîñîá ïðåäñòàâëåíèÿ ëþáîãî ucs â 8-áèòíûõ çíà÷åíèÿõ. Ñïîñîá ðàáîòû òàêîâ.
Âñå íîìåðà ðàçáèâàþòñÿ íà òðè äèàïàçîíà.0-127128-20472047-65535Ñèìâîëû èç ïåðâîãî äèàïàçîíà êîïèðóþòñÿ ñàìè â ñåáÿ. Òî åñòü ëþáîé àíãëèéñêèé òåêñò ÿâëÿåòñÿ òåêñòîìâ utf-8.Ñèìâîëû èç âòîðîãî äèàïàçîíà (òðåáóþò 11 áèòîâ). È ïðåäñòàâëÿþòñÿ â âèäå (110<5 áèòîâ>,10<îñòàëüíûå6>)  ýòîò äèàïàçîí ïîïàäàþò ïî÷òè âñå îäíî-áàéòîâûå ÿçûêè. òðåòèé äèàïàçîí ïîïàäàþò îñòàëüíûå ÿçûêè. êîòîðûå íå ìîãóò íèêàê óìåñòèòüñÿ â 1 áàéò ( ÿïîíñêèé,êèòàéñêèé è òàê äàëåå). Ôîðìàò (1110<4> 10<6> 10<6>).Ýêîíîìèÿ èìååò ìåñòî òàê êàê âñå óïðàâëÿþùèå ñèìâîëû è ïðî÷åå êîäèðóþòñÿ îäíèì áàéòîì.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
