11 Данные вещественного типа в языке Си. Диапазон значений, операции и функции. Внутреннее представление.

Вещественный тип данных следует использовать в тех случаях, когда данное в принципе может иметь дробную часть. Например, его надо использовать для описания почти всех физические величин: длины, массы, времени и т.д. Иногда величина, вообще говоря, целая, но большая настолько, что типа данных long не хватает. В этом случае тоже используется вещественный тип данных. Однако необходимо учитывать, что все арифметические действия с вещественными типами выполняются приближенно.

Для определения данных, представляющих число с плавающей точкой, используются ключевые слова float,double,long double.

Величина типа float занимает в памяти 4 байта, из которых 1 бит отводится для знака, 8 битов для порядка и 23 бита для мантиссы [6]. Порядок хранится в виде двоичного положительного числа, которое получается при сложении величины порядка и числа 127 (11111112). Мантисса хранится в нормализованном виде, т. е. ее значение должно быть в диапазоне от 1 до 2, а старший бит равен 1. Если нормализация мантиссы нарушается, выполняется сдвиг мантиссы до тех пор, пока старшей цифрой не окажется единица, одновременно при каждой операции сдвига мантиссы происходит изменение величины порядка. Так как старшая цифра в нормализованной мантиссе – единица, она отбрасывается. Отброшенная единица называется неявной единицей. Диапазон значений переменной с плавающей точкой приблизительно равен от 3.4E–38 до 3.4E+38 , а точность (количество значащих цифр) равна 7.

Рассмотрим, каким образом в ячейках памяти, выделенных под переменную типа float, хранится конкретное число.

Пусть float x=5.375; в двоичной системе x2=101.011 или x2=1.01011•210+1111111 , тогда с учетом того, что в нормализованной мантиссе первая цифра всегда 1, и эта единица отбрасывается, а порядок сдвигается на 127, получаем внутреннее представление числа x.

Величина типа double занимает 8 байт в памяти, формат которой аналогичен формату float. Биты памяти распределяются следующим образом: 1 бит – знак, 11 битов – порядок и 52 бита – мантисса. Порядок сдвигается на величину 1023. С учетом опущенного старшего бита мантиссы диапазон значений равен от 1.7E–308 до 1.7E+308, а точность составляет 15 десятичных значащих цифр.

12. Структура программы на языке Си. Лексемы.

Все программы на языке СИ содержат директивы препроцессора, описания, определения, выражения, операторы и функции.

-Директива препроцессора.

Директива препроцессора-это команда препроцессора языка СИ (который автоматически вызывается на первом шаге компиляции программы). Две наимболее общих директивы препроцессора-это директива #define, которая подставляет текст вместо заданного идентификатора, и директива #include, которая включает в программу текст внешнего файла.

-Описания.

Описание устанавливает имена и атрибуты переменных, функций и типов, используемых в программе. Глобальные переменные описываются вне функций и действуют от конца описания до конца файла. Локальная переменная описывается внутри функции и действует от конца описания до конца функции.

-Определение.

Определение устанавливает содержимое переменной или функции. Опеределение также отводит память, требуемую для переменных и фунций.

-Выражение.

Выражение-это комбинация операций и операндов, которое принимает единственное значение.

-Оператор.

Операторы управляют порядком выполнения программы на языке СИ

. -Функция.

Функция-это набор описаний, определений, выражений и операторов, которое выполняет определенную задачу. Тело функции заключено в фигурные скобки. В языке СИ функции могут быть вложены друг в друга. -Функция main (главная).

Все программы на языке СИ, там где начинается выполнение программы, имеют функцию с именем main. Фигурные скобки, в которые заключено тело функции main, определяют начало и конец программы.

-Пример: Основная структура СИ-программы.

Лексема - это наименьшая единица языка имеющая самостоятельный смысл. К лексемам относятся:

спецсимвлы (==, !=, ++, =, >, < и т.д.);

ключевые слова (main, switch, if, while и т.д.).