第二章、信息的表示和处理

背景

在实际编程中，依然对有些数值的处理和变换比较模糊，在看csapp的时候发现里面的论述很详细，常规问题不在此赘述，这里主要是记录大部分人的知识点盲区。

信息存储

• 大小端
  计算的数据存储分为大小端两种，lscpu可以看到本地的机器的大小端数值，大小端的颗粒度是字节（也就是8bit）这个要记清楚，当做类型强制cast的时候一定要留心这个问题, 寄存器里没有这个问题，比如存在rax里面的数值，最后取出eax的结果。

#include 
int main()
{
    int a = 234153;
    int b = a + 1;
    __asm__("movq   $123456789000, %rbx"); 
    __asm__("movl   %ebx, -4(%rbp)"); 
    std::cout<<a<<std::endl; // $-1097262584
    return 0;
}
// $123456789000 = 0x1C BE 99 1A 08
// $-1097262584 = 0xBE 99 1A 08

• 移位运算
  主要记住在c/c++中的右移是算术右移，不符合常规认知，简单说比如右移3位[k,0,0,1,0] -> [k,k,k,k,0,0,1,0]

整数表示

• 表示方法
  整数分为无符号和有符号，无符号就是原码逻辑，有符号就是补码逻辑（至于补码如何计算自己查书），也就是-1是0xfffffff。常量默认是是int, 其他数值类型需要自己指定：123(int), 123u(unsigned int), 123ul(unsigned long)， 目前short没有，听说只有部分编译器支持后缀"s"。
• 无符号和有符号混合计算
  无符号和有符号混合计算，统一转给无符号处理，一般加减乘除不会影响，但是><这种大小判断符号就会影响很大
• b无符号与有符号转换
  这个static_cast或者默认转换，bit不变。这个会导致很多奇怪的bug，比如int8->uint18, 范围从-128~127到0-255，这样会导致负数部分会被翻译为奇怪的正数。

// it's right
if(0u < -1) std::cout<<"hello"<<std::endl;

• bit扩展
  int8->int16->int32->int64在高位补上最高位，[k,0,0,1,0] -> [k,k,k,k,0,0,1,0]
  uint8->uint16->uint32->uint64在高位补上0，[k,0,0,1,0] -> [0,0,0,k,0,0,1,0]
  至于为啥这样搞？书里有证明
• bit截断
  无符号和有符号都一样， bit都是这样：[k,k,k,k,0,0,1,0] -> [k,0,0,1,0]
• 整数溢出
  整数不像小数一样，ALU并不会对值进行溢出判断，溢出的结果就截断和上面一样，所以不会有异常值爆出，这里需要用户自己去根据计算规则推出溢出的判断方式，书中给了加法的结果判断，这里不再详述。

浮点数表示

参考：https://blog.csdn.net/feng__shuai/article/details/79111084