程式設計正規化測驗一

我們軟體工程卓越班這學期的 10-17 周開設了《程式設計正規化》課程，這門課程是廖浩德老師引入的史丹福大學的《程式設計正規化》。該課程的英文版可在 51cto 學習。

該課程主要講授資料型別的記憶體布局、泛型及其實現、彙編實現、編譯和鏈結、併發程式設計、函式式程式設計等。就我個人而言，在這門課中收穫很大，使我對計算機的底層更加了解，對知識達到了知其然，知其所以然的地步。由於這門課沒有最終的期末考試，所以每週都會有測驗，作為期末成績的參考，本文主要記錄第一次測驗的題目以及解析。

1、-64.25 的二進位制位模式（ieee 754 標準，32位）是？

答案：1100 0010 1000 0000 1000 0000 0000 0000

2、 -2.75 的二進位制位模式（ieee 754 標準，32位）是？

答案：1100 0000 0011 0000 0000 0000 0000 0000

這兩道題比較簡單，屬於熱身題，主要考察浮點數的機器級表示，下圖是浮點數在記憶體中的儲存格式：

實數值 = s 1.x * 2^(e – 127)

3、int 型資料轉換為 short 型：對於 int 型位模式 0000 1000 0000 0010 0000 0100 0000 1100 複製到 short 型空間，表示的十進位制整數為？

答案：1036

這個題考察強制型別轉換時，會精度精度，因為 int 型別佔 4 個位元組，而 short 型別佔 2 個位元組，所以 short 只解析低 16 位 0000 0100 0000 1100，轉換成十進位制為 1036.

4、

float d =
3.1415926
;unsigned
char
*p =
(unsigned
char*)
&d;

d 的二進位制位模式為：0100 0000 0100 1001 0000 1111 1101 1010

在小端模式下，p + 2 處的位元組表示的是 ascii 字元？

答案：i

這道題我做錯了，其實很簡單，p 就是 d 低 8 位對應的位址，p + 2 就是 d 17-24 位對應的位址，對應的二進位制位模式為 0100 1001，十進位制為 73，對應的 ascii 為 i。

5、

int i =35;
float f =*(
float*)
&i;

變數 f 的二進位制位模式是？

答案：0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0011

35 的二進位制位模式為 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0011，把它以浮點數的形式解析，再取出應該是乙個非常小的數，但是二進位制位模式不變，還是 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 0011。

6、

struct mytype
;

乙個 mytype 型別的變數 m，各分量初值分別為：a 為『a』，b 為『b』，c 為 2，d 為 4。((mytype *)&m.c)->a的值為（十進位制表示，小端模式）？

這段**的意思將 c 變數的位址作為乙個新結構體的起始位址，因為 a 對應的結構體的第乙個元素，它為 char 型別，佔乙個位元組，取出 a 的值的意思是取出結構體第乙個位元組上的值，因為新結構體的前兩個位元組為舊結構體的 c 對應的位址，而 c 的值為 2，在小端的機器中表示為 10 00 00 00 00 00 00 00，取第乙個位元組就是 10 00 00 00，對應的值就是 2。

答案：2

7、

int a[4]
;a[0]
=0;a[
1]=1
;a[2]
=2;a[
3]=3
;((short
*)a)[4
]=4;
((short*)
(((char*)
(&a[1]
))+2
))[2
]=2;

最後 a[2] 的位模式是（小端模式）？

答案：0000 0000 0000 0010 0000 0000 0000 0100

這道題比較有意思，也不難，仔細一點就能想出，((short *)a)[4] = 4;表示將 a[2] 的前兩個位元組賦值為 4，((char *)(&a[1])) + 2)表示讀取 a[1] 第乙個位元組，然後加二，也就是讀 a[1] 的第三個位元組，最後以 short 型別解析，第二個 short 陣列的元素賦值為 2，也就是 a[2] 的後兩個位元組，兩者共同操作後，a[2] 的位模式為 0000 0000 0000 0010 0000 0000 0000 0100。

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