编译原理 无符号数识别程序设计
1．实验目的
设计无符号数识别程序
2．实验要求
无符号数的有穷自动机的实现
3．实验环境
VC++6.0
4．实验原理
1、无符号数的BNF描述如下：
0．<无符号数> → d <余留无符号数> | . <十进制数> | e <指数部分>
1．<余留无符号数> → d <余留无符号数> | . <十进制数> | e <指数部分> | ε
2．<十进制小数> → d <余留十进制小数>
3．<余留十进制小数> e <指数部分> | d <余留十进制小数> | ε
4．<指数部分> → d <余留整指数> | + <整指数> | - <整指数>
5．<整指数> → d <余留整指数>
6．<余留整指数> → d <余留整指数> | ε
2、将G[<无符号数>]文法转换成有穷自动机。
3、构造状态矩阵；将有穷自动机的状S1 S2 ……Sn及输入的字a1 a2 ……
am 构成一个n*m的矩阵。
1、状态矩阵设计出一个词法分析程序识别无符号数。
2、扫描无符号数，根据文法给出无符号数出错的位置。
3、工具：C语言或其它高级语言
4、实践时间：8学时
无符号数的有穷自动机实现的思想
用0-----表示无符号数；用1-----表示余留无符号数；
用2----表示十进制小数；用3-----表示余留十进制小数；
用4-----表示指数部分；用5-----表示整指数；
用6-----表示余留整指数。
输入无符号数序列，从左到右扫描，遇到“#”号结束扫描。设一个字符数
组，接收输入的无符号数，对输入的无符号数逐一进行分析，用一个中间变量接收当前字符。当前字符值发生错误时，输出错误信息；当前字符值正确时，分析下一个字符，反复判断，直至分析完毕。
3）无符号数的有穷自动机（Z表示结束符）
无符号数有穷自动机由图1所示。
5．软件设计与编程
#include
#include
int main()
{
char wfh[50];/* 用于存放要判断的无符号数*/
int i,zf;
char ch1,ch2;
int index;//出错位置
int point;//小数点的个数标志
char c='y';
while (c=='y'||c=='Y') {
printf("Please Input Number:"); /*输入要判断的无符号数*/
scanf("%s",wfh);
strcat(wfh,"$"); /*自动在输入的串末尾加入$结束符*/
i=0;
zf=0; /*初始时令zf=0，使得如果输入全不符合时退出*/
point=0;
while(wfh[i]!='$') { /*条件：输入不为结束符时执行判断*/ ch1=wfh[i]; /*将第一个字符送入变
量ch1*/
ch2=wfh[i+1]; /*将次输入的字符送入变量ch2*/
if(ch1>='0' && ch1<='9') { /*当前字是否0-9的数字*/
if((ch2>='0' && ch2<='9') || ch2=='.' || ch2=='e'||ch2=='$')
/*如果是数字，则判断下一个字符是否是"0-9"，"."，"E"."$"*/
zf=1; /*输入为正确标志*/
else{
zf=0; /*输入为错误标志*/
index=i+2;
break;//出错地方
}
}
else if(ch1=='.') { /*如果上面条件不符合，判断是否是小数点*/
if(point<1){
point++;//计算小数点的个数
if(ch2>='0'&&ch2<='9') /*判断小数点后是否是"0-9"，或为"$"*，否则出错?*/
zf=1;
else {
zf=0;
index=i+2;
break;
}
}
else{
zf=0;
index=i+1;
break;
}
}
else if(ch1=='e'){ /*判断是否是指数标志*/
/*if(i==0)
{
zf=0;
index=i+1;
break;
}*/
if(ch2>='0' && ch2<='9'||ch2=='+'||ch2=='-')
/*判断指数标志后是否是"0-9"，或是"+，-"，"$",否则出错*/
zf=1;
else if(ch2=='$'){
zf=0;
index=i+1;
break;
}
else{
zf=0;
index=i+2;
break;
}
}
else if(ch1=='+' || ch1=='-'){/*如果以上不符，判断是否是"+，-，"*/
if(i==0){
zf=0;
index=i+1;
break;
}
if(ch2>='0' && ch2<='9' || ch2=='$')/*"+,-"后只能为"0-9",否则出错*/
zf=1;
else{
zf=0;
index=i+2;
break;
}
}
else{
zf=0;
index=i+1;
break;
}
i++; /* i加1，判断下一个字符*/ }
if(zf==0){ /*输入字符串不是无符号数*/ printf("Input number are error at %d!\n",index);
}
else
printf("Input number are right!\n"); /*输入字符串为无符号数*/
printf("Do you want to input again ?(Y or N)\n");
scanf("%s",&c);
}
return 0;
}
6．程序测试结果
C语言有符号数与无符号数之间的转换
C语言有符号数与无符号数之间的转换 无符号数：不存在正负之分，所有位都用来表示数的本身。 有符号数：最高位用来表示数的正负，最高位为1则表示负数，最高位为0则表示正数。 1．无符号数--->有符号数 看无符号数的最高位是否为1，如果不为1（为0），则有符号数就直接等于无符号数；如果无符号数的最高位为1，则将无符号数取补码，得到的数就是有符号数。 以unsigned char 和char为例子： 1.1将无符号数2转为有符号数 2的原码是：0000 0010，可知最高位不为1，因此转为有符号数之后也是2。 程序： 1 #include
理解C语言有符号数和无符号数
声明网上看到的文章，原文找不到了，原文被转载的不成样子，重复很多，整理花了很长时间，在翻看了维基百科后发现，原文中对于负数原码和补码存在一些问题，修改了一部分，原作者看到后可以联系我。 1、你自已决定是否需要有正负。 就像我们必须决定某个量使用整数还是实数，使用多大的范围数一样，我们必须自已决定某个量是否需要正负。如果这个量不会有负值，那么我们可以定它为带正负的类型。 在计算机中，可以区分正负的类型，称为有符类型（signed），无正负的类型（只有正值），称为无符类型。（unsigned）数值类型分为整型或实型，其中整型又分为无符类型或有符类型，而实型则只有符类型。字符类型也分为有符和无符类型。比如有两个量，年龄和库存，我们可以定前者为无符的字符类型，后者定为有符的整数类型。 2、使用二制数中的最高位表示正负。 首先得知道最高位是哪一位？1个字节的类型，如字符类型，最高位是第7位，2个字节的数，最高位是第15位，4个字节的数，最高位是第31位。不同长度的数值类型，其最高位也就不同，但总是最左边的那位（如下示意）。字符类型固定是1个字节，所以最高位总是第7位。 (红色为最高位) 单字节数：11111111 双字节数： 11111111 11111111 四字节数：11111111 11111111 11111111 11111111 当我们指定一个数量是无符号类型时，那么其最高位的1或0，和其它位一样，用来表示该数的大小。 当我们指定一个数量是无符号类型时，此时，最高数称为“符号位”。为1时，表示该数
为负值，为0时表示为正值。 3、无符号数和有符号数的范围区别。 无符号数中，所有的位都用于直接表示该值的大小。有符号数中最高位用于表示正负，所以，当为正值时，该数的最大值就会变小。我们举一个字节的数值对比： 无符号数：11111111 值：255 1* 27 + 1* 26 + 1* 25 + 1* 24 + 1* 23 + 1* 22 + 1* 21 + 1* 20 有符号数：01111111 值：127 1* 26 + 1* 25 + 1* 24 + 1* 23 + 1* 22 + 1* 21 + 1* 20 同样是一个字节，无符号数的最大值是255，而有符号数的最大值是127。原因是有符号数中的最高位被挪去表示符号了。并且，我们知道，最高位的权值也是最高的（对于1字节数来说是2的7次方=128），所以仅仅少于一位，最大值一下子减半。 不过，有符号数的长处是它可以表示负数。因此，虽然它的在最大值缩水了，却在负值的方向出现了伸展。我们仍一个字节的数值对比： 无符号数：0 ----------------- 255 有符号数：-128 --------- 0 ---------- 127 同样是一个字节，无符号的最小值是0 ，而有符号数的最小值是-128。所以二者能表达的不同的数值的个数都一样是256个。只不过前者表达的是0到255这256个数，后者表达的是-128到+127这256个数。 一个有符号的数据类型的最小值是如何计算出来的呢？ 有符号的数据类型的最大值的计算方法完全和无符号一样，只不过它少了一个最高位（见第3点）。但在负值范围内，数值的计算方法不能直接使用1* 26 + 1* 25 的公式进行转换。在计算机中，负数除为最高位为1以外，还采用补码形式进行表达。所以在计算其值前，
常用中文标点符号与键盘对照表
汉字输入方法与技巧 一、实验目的 1.熟练掌握一种汉字输入方法 2.熟练掌握中英文切换、不同输入法间的切换方法 3.初步掌握中文标点的输入 4.会基本使用Windows 2000的应用程序写字板 二、相关知识要点 输入汉字是我们炎黄子孙学习计算机必须掌握的内容，也是省计算机等级考试必考的内容。快速的汉子输入将会对我们的学习和工作带来极大的方便。智能ABC（标准）输入法具有使用方便、自动造词、智能处理等特点；其使用方法在教材中已有较详尽介绍，这里仅作一简单总结。 （一）中英文输入基本操作 1.中英文切换方法：Ctrl +空格 2.不同输入法间的切换方法：Ctrl + Shift 3.中文标点的输入 ?中英文标点的切换：通常在输入中文时应使用中文标点，而在输入英文时应使用英 文标点。切换的方法是用输入法状态窗口中的“”图标，当前显示的是中文表点。 或用快捷键“Ctrl +句号”进行切换。 ?常用中文标点符号与键盘对照表见表1。 表1 常用中文标点符号与键盘对照表 中文标点键位(ABC等) 紫光中文标点键位(ABC等) 紫光 。句号. . 《〈双、单书名号< < ，逗号, , 〉》单、双书名号> > ；分号; ; ……省略号^ ^ ：冒号: : ——破折号_ _ 问号、顿号\ / ！感叹号! ! ·间隔号@ “”双引号“”“”￥人民币符号$ $ ‘’单引号‘’‘’—连接号& （）括号( ) ( ) 说明：使用键盘中的上档键应按住“Shift”键 自动配对指第一次输入时为左引号、左书名号等，再输入时为右引号、左书名号
等； 自动嵌套指第一次输入时为双书名号，在配对前再按时为单书名号；注意在左“<” 右“>”键单独输入太多时，会感觉找不到配对符号。 （二）中文输入 1.输入汉字时一般用，前后翻页；也可设置为键盘上的“=”向后翻页和“-” 向前翻页； 2.在输入词组时可以用完全拼音，也可以省去韵母（或省去部分字的韵母）。 3.在输入姓名等常使用的文字时，可以造词，以提高输入速度；在造词时应一次输入 所有字的完全拼音，并按回车挑选各单字（紫光输入法只要直接挑选各单字即可）。 4.英文和数字的输入 ?大写字母的输入：按下大写锁定键（Caps Lock）即可输入大写字母； ?小写字母的输入：按下锁定键（Caps Lock）后按下Shift键则输入的为小写字母。 但更常用的是利用“Ctrl +空格”转换成英文后输入。（紫光输入法中只要直接输 入大小写英文，按回车输入） ?一般数字可在输入中文或英文时直接输入。 5.量词“七”、“柒”等的快速输入 量词“七”、“柒”等可以和一般汉字一样输入，但可以使用更为方便直接的方法，如在输入中文时直接键入“i7”则输入“七”，而键入“I7”时输入“柒”。
无符号数、有符号数、原码、反码、补码——数据在计算机内部的表示
数据在计算机内部的表示与存储 作者：刘英皓 2013/4/17 今天在做单片机实验的时候，突然对一个问题产生了浓厚的兴趣：数据在计算机内部是怎么表示的？晚上查阅了大量的资料，终于把其中的玄机弄明白了。 资料来源甚广，在此就不一一声明了，感谢！！ 数据是什么？它是用来表示信息的。是信息的载体。比如数值、文字、语言、图形、影像等都是不同形式的数据。而在计算机中，无论是数值型数据还是非数值型数据，它们都被表示成了0和1。 既然都变成了0和1，那计算机怎么区别这些不同的信息呢？别担心，它们各在有各自的编码规则。非数值型数据的编码主要有ASCII 码和汉字编码。这里不深究。 数值型数据：它主要有两种形式，有符号数和无符号数 1、有符号数和无符号数 它们的定义估计你都听腻了，我就不重复了，我只强调两点： a.计算机不区分有符号数和无符号数。 b.只有有符号数才有原码、反码和补码。 2、原码、反码和补码 还是两点：
a.正数的原码、反码和补码都一样。 b.负数的反码为原码除符号位的按位取反，补码为反码加1. 注意两点： b1.反码1111 1111的补码是0000 0000. b2.补码1000 0000没有对应的原码和反码，它表示-128，这是规定 3、计算机存储单元中的数据 这个要分两种情况： a.无符号数：直接以对应的二进制表示。 b.有符号数：补码形式表示，无论是计算还是存取。 比如在内存单元中有一个数据为FEH，那么它到底是表示什么？254还是-2？没关系，你说是什么就是什么。因为计算机是不会区分这个数是有符号数还是无符号数的。在你写程序的时候，指定这个量是有符号的，FEH就是一个补码，可以计算得它的真值就是-2，如果指定它是无符号的，那么它就是254。不同的形式在程序中便会有不同的体现。要注意的是在计算中不要超出了数值的范围，以免发生错误。 如有疑问请联系：yinghao1991@https://www.360docs.net/doc/9b6873462.html,
无符号数除法
在Verilog HDL语言中虽然有除的运算指令，但是除运算符中的除数必须是2的幂，因此无法实现除数为任意整数的除法，很大程度上限制了它的使用领域。并且多数综合工具对于除运算指令不能综合出令人满意的结果，有些甚至不能给予综合。对于这种情况，一般使用相应的算法来实现除法，分为两类，基于减法操作和基于乘法操作的算法。[1] 基于减法的除法器的算法： 对于32的无符号除法，被除数a除以除数b，他们的商和余数一定不会超过32位。首先将a转换成高32位为0，低32位为a的temp_a。把b转换成高32位为b，低32位为0的temp_b。在每个周期开始时，先将temp_a左移一位，末尾补0，然后与b比较，是否大于b，是则temp_a减去temp_b将且加上1，否则继续往下执行。上面的移位、比较和减法（视具体情况而定）要执行32次，执行结束后temp_a的高32位即为余数，低32位即为商。 Verilog HDL 代码 /* 功能：32位除法器 输入参数：被除数a，除数b 输出参数：商yshang，余数yyushu 备注：采用移位、比较和减法（从高位开始）实现的除法运算 本例实现的是32位除法器的例子 */ module division(a,b,yshang,yyushu); input[31:0] a; //被除数 input[31:0] b; //除数 output[31:0] yshang; // output[31:0] yyushu; // reg[31:0] yshang; reg[31:0] yyushu; reg[31:0] tempa; reg[31:0] tempb; reg[63:0] temp_a; reg[63:0] temp_b; always @(a or b) begin tempa <= a; tempb <= b; end integer i;
无符号大整数计算器
C语言及面向对象程序设计实验石家庄铁道大学信息学院 A 数学类 1.题目要求: 高斯消元法求解线性方程组：在线性代数中，学习过用高斯消元法求解线性方程组，用类来实现该方法，并在主函数中进行测试； 2.解题思路： 通常应用高斯消元法的时候，不会直接写出方程组的等式来消去未知数，反而会使用矩阵来计算，将其转化为行阶梯式矩阵，所以程序的算法即线性代数中的矩阵变换为行阶梯式矩阵步骤，所以用一个二维数组存放系数矩阵，一个一维数组存放解值。 3.类的结构（数据和函数）； //gauss.h #pragma once #include
void gauss::setvalue(int n) { int i,j,k; double a[N][N]; cout<<"请输入"< 第八章符号表 编译过程中编译程序需要不断汇集和反复查证出现在源程序中各种名字的属性和特征等有关信息。这些信息通常记录在一张或几张符号表中。符号表的每一项包含两部分，一部分是名字（标识符），另一部分是此名字的有关信息。每个名字的有关信息一般指种属（如简单变量、数组、过程等）、类型（如整、实、布尔等）等等。这些信息将使用于语义检查、产生中间代码以及最终生成目标代码等不同阶段。 编译过程中，每当扫描器识别出一个单词后，编译程序就查阅符号表，看它是否已在其中。如果它是一个新名就将它填进表里。它的有关信息将在词法分析和语法-语义分析过程中陆续填入。 符号表中所登记的信息在编译的不同阶段都要用到。在语义分析中，符号表所登记的内容将用于语义检查（如检查一个名字的使用和原先的说明是否相一致）和产生中间代码。在目标代码生成阶段，当对符号名进行地址分配时，符号表是地址分配的依据。对于一个多遍扫描的编译程序，不同遍所用的符号表也往往各有不同。因为每遍所关心的信息各有差异。 本章重点：符号表的一般组织和使用方法。 第一节符号表的组织和使用 信息栏通常包含许多子栏和标志位，用来记录相应名字的种种不同属性。由于查填符号表一般都是通过匹配名字来实现的，因此，名字栏也称主栏。主栏的内容称为关键字（key word）。 虽然原则上说，使用一张统一的符号表也就够了，但是，许多编译程序按名字的不同种属分别使用许多符号表，如常数表、变量名表、过程名表等等。这是因为，不同种属名字的相应信息往往不同，并且信息栏的长度也各有差异的缘故。因而，按不同种属建立不同的符号表在处理上常常是比较方便的。 对于编译程序的符号表来说，它所涉及的基本操作大致可归纳为五类： 1、对给定名字，确定此名是否在有中； 2、填入新名； 3、对给定名字，访问它的有关信息； 4、对给字名字，填写或更新它的某些信息； 5、删除一个或一组无用的项。 不同种类的表格所涉及的操作往往也是不同的。上述五方面只是一些基本的共同操作。 符号表最简单的组织方式是让各项各栏所占的存储单元的长度都是固定的。这种项栏长度固定的表格易于组织、填写和查找。对于这种表格，每一栏的内容可直接填写在有关的区段里。例如，有些语言规定标识符的长度不得超过8个字符，于是，我们就可以用两个机器字作为主栏（假定每个机器字可容四个字符）每个名字直接填写在主栏中。若标识长度不到8个字符，则用空白符补足。这种直接填写式的表格形式如下： 但是，有许多语言对标识符的长度几乎不加限制，或者说，标识符的长度范围甚宽。譬如说， 1、你自已决定是否需要有正负。 就像我们必须决定某个量使用整数还是实数，使用多大的范围数一样，我们必须自已决定某个量是否需要正负。如果这个量不会有负值，那么我们可以定它为带正负的类型。 在计算机中，可以区分正负的类型，称为有符类型，无正负的类型（只有正值），称为无符类型。 数值类型分为整型或实型，其中整型又分为无符类型或有符类型，而实型则只有符类型。 字符类型也分为有符和无符类型。 比如有两个量，年龄和库存，我们可以定前者为无符的字符类型，后者定为有符的整数类型。 2、使用二制数中的最高位表示正负。 首先得知道最高位是哪一位？1个字节的类型，如字符类型，最高位是第7位，2个字节的数，最高位是第15位，4个字节的数，最高位是第31位。不同长度的数值类型，其最高位也就不同，但总是最左边的那位（如下示意）。字符类型固定是1个字节，所以最高位总是第7位。 (红色为最高位) 单字节数：1111 1111 双字节数：1111 1111 1111 1111 四字节数：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 当我们指定一个数量是无符号类型时，那么其最高位的1或0，和其它位一样，用来表示该数的大小。 当我们指定一个数量是无符号类型时，此时，最高数称为“符号位”。为1时，表示该数为负值，为0时表示为正值。 3、无符号数和有符号数的范围区别。 无符号数中，所有的位都用于直接表示该值的大小。有符号数中最高位用于表示 正负，所以，当为正值时，该数的最大值就会变小。我们举一个字节的数值对比： 无符号数： 1111 1111 值：255 1* 27 + 1* 26 + 1* 25 + 1* 24 + 1* 23 + 1* 22 + 1* 21 + 1* 20 有符号数： 0111 1111 值：127 1* 26 + 1* 25 + 1* 24 + 1* 23 + 1* 22 + 1* 21 + 1* 20 同样是一个字节，无符号数的最大值是255，而有符号数的最大值是127。原因是有符号数中的最高位被挪去表示符号了。并且，我们知道，最高位的权值也是最高的（对于1字节数来说是2的7次方=128），所以仅仅少于一位，最大值一下子减半。 不过，有符号数的长处是它可以表示负数。因此，虽然它的在最大值缩水了，却在负值的方向出现了伸展。我们仍一个字节的数值对比： 无符号数： 0 ----------------- 255 有符号数： -128 --------- 0 ---------- 127 同样是一个字节，无符号的最小值是 0 ，而有符号数的最小值是-128。所以二者能表达的不同的数值的个数都一样是256个。只不过前者表达的是0到255 这256个数，后者表达的是-128到+127这256个数。 一个有符号的数据类型的最小值是如何计算出来的呢？ 有符号的数据类型的最大值的计算方法完全和无符号一样，只不过它少了一个最高位（见第3点）。但在负值范围内，数值的计算方法不能直接使用1* 26+ 1* 25的公式进行转换。在计算机中，负数除为最高位为1以外，还采用补码形式进行表达。所以在计算其值前，需要对补码进行还原。这些内容我们将在第六章中的二进制知识中统一学习。 这里，先直观地看一眼补码的形式： 以我们原有的数学经验，在10进制中：1 表示正1，而加上负号：-1 表示和1相对的负值。 那么，我们会很容易认为在2进制中（1个字节）： 0000 0001 表示正1，则高位为1后：1000 0001应该表示-1。 然而，事实上计算机中的规定有些相反，请看下表： 编译原理练习三 一、填空题 1．编译过程中，每当扫描器识别出一个名字后，编译程序就查阅，看该名字是否在其中。如果该名字是一个新名字就将它添进。 2．在语义分析阶段，符号表所登记的信息将用于和；在目标代码生成阶段，符号表是的依据。 3．过程信息表中必须包括、和。 4．编译程序使用区别标识符的作用域。 5．编译程序在其工作过程中使用最多的数据结构是。它记录着源程序中的各种信息，以便查询和修改。在这些中，尤以最为重要，它的生存期最长，使用也最频繁。 6．过程与过程引用中信息交换的方法是和。 7．PASCAL语言中局部变量的作用域为。 8．将过程的每次执行和过程的相对应就解决了过程递归调用所引起的问题。 9．形式参数和实在参数之间的对应关系通常按来确定。 10．对于某个压缩了的上下文无关文法，当把每个文法符号联系于一组属性，且让该文法的规则附加以时，称该文法为属性文法。 11．文法符号的属性有两种，一种称为，另一种称为。 12．一个文法符号的继承属性是通过语法树中它的结点的相应文法符号的属性来计算的，而综合属性是通过语法树中它的结点的属性之值来计算的。 13．语法制导的编译程序能同时进行分析和分析。 14．在PASCAL中，由于允许用户动态申请与释放内存空间，所以必须采用存储分配技术。 15．静态区的分配对象是。静态区分配的特点是。 二、选择题（单项和多项） 1．在编译过程中，符号表的主要作用是。 a.帮助错误处理 b.辅助语法错误的检查 c.辅助语义的（即上下文有关的）正确性检查 d.辅助代码生成 e.辅助对目标代码的优化 2．PASCAL中过程说明的局部量地址分配在。 a.调用者的数据区中 b.被调用者的数据区中 c.主程序的数据区中 d.公共数据区中 3．与PASCAL语言存储分配方式相似的语言是。 a.C语言 b.BASIC语言 c.FORTRAN-77 4．运行阶段的存储组织与管理的目的是。 a.提高编译程序的运行速度 b.提高目标程序的运行速度 c.为运行阶段的存储分配作准备 5．动态存储分配时，可以采用的分配方法有：。 a.以过程为单位的栈式动态存储分配 b.堆存储分配 c.最佳分配方法 6．过程调用时，参数的传递方法通常有。 a.传值 b.传地址 c.传结果 d.传名 7．过程调用的参数传递中，将出现的任一形蚕都代之以相应的实参的为，过程体对形参的任何引用或赋值都被处理成对形式单元的间接访问的为，像使用局部变量一样使用形式单元的为。 a.传值 b. 传名 c.传地址 d.传结果 8．FORTRAN编译中存储分配是。 a.静态存储分配 b. 动态存储分配 9．在编译方法中，动态存储分配的含义是什么？ a.在运行阶段对源程序中的量进行分配 b.在编译阶段对源程序中的量进行分配 c.在编译阶段对源程序中的量进行分配，在运行时这些量的地址可以根据需要 改变 d.以上都不正确 Verilog带符号数运算 摘要：介绍了Verilog带符号数的不同运算。因为Reg和Wire数据默认情况下是无符号的，而在数据处理的情况下，Verilog既要对带符号数据进行各种运算，也要对无符号数和带符号数进行运算，所以简单使用Verilog提供的运算符是不够的。因此研究不同类型数据运算的通用方法是必要的。 关键词：Verilog；带符号数；补码；算术运算 中图分类号：TN911?34 文献标识码：A 文章编号：1004?373X（2015）03?0160?03 Operation of numbers with symbols by Verilog HUI Wei?jun，SHEN Zhao?jun （Yancheng Institute of Technology，Yancheng 224051，China） Abstract：Different operations of data with symbols by Verilog are introduced. Reg and Wire data in the case of default is unsigned，but in the case of data processing，a variety of operations of data with symbols are performed by Verilog，and the unsigned and signed with numbers need to be processed. However，it is not enough to use the operation symbols provided by Verilog. It is necessary to research the general 有符号数与无符号数的探讨 这个问题，要是简单的理解，是很容易的，不过要是考虑的深了，还真有些东西呢。 下面我就把这个东西尽量的扩展一点，深入一点和大家说说。 一、只有一个标准！ 在汇编语言层面，声明变量的时候，没有si g ned和u nsi gn d e之分，汇编器统统，将你输入的整数字面量当作有符号数处理成补码存入到计算机中，只有这一个标准！汇编器不会区分有符号还是无符号然后用两个标准来处理，它统统当作有符号的！并且统统汇编成补码！也就是说，d b-20汇编后为：EC，而d b236汇编后也为EC。这里有一个小问题，思考深入的朋友会发现，db是分配一个字节，那么一个字节能表示的有符号整数范围是：-128~+ 127，那么d b236超过了这一范围，怎么可以？是的，+236的补码的确超出了一个字节的表示范围，那么拿两个字节（当然更多的字节更好了）是可以装下的，应为：00EC，也就是说+236的补码应该是00EC，一个字节装不下，但是，别忘了“截断”这个概念，就是说最后汇编的结果被截断了，00EC是两个字节，被截断成EC，所以，这是个“美丽的错误”，为什么这么说？因为，当你把236当作无符号数时，它汇编后的结果正好也是EC，这下皆大欢喜了，虽然汇编器只用一个标准来处理，但是借用了“截断”这个美丽的错误后，得到的结果是符合两个标准的！也就是说，给你一个字节，你想输入有符号的数，比如-20那么汇编后的结果是符合有符号数的；如果你输入236那么你肯定当作无符号数来处理了（因为236不在一个字节能表示的有符号数的范围内啊），得到的结果是符合无符号数的。于是给大家一个错觉：汇编器有两套标准，会区分有符号和无符号，然后分别汇编。其实，你们被骗了。:-) 二、存在两套指令！ 第一点说明汇编器只用一个方法把整数字面量汇编成真正的机器数。但并不是说计算机不区分有符号数和无符号数，相反，计算机对有符号和无符号数区分的十分清晰，因为计算机进行某些同样功能的处理时有两套指令作为后备，这就是分别为有符号和无符号数准备的。但是，这里要强调一点，一个数到底是有符号数还是无符号数，计算机并不知道，这是由你来决定的，当你认为你要处理的数是有符号的，那么你就用那一套处理有符号数的指令，当你认为你要处理的数是无符号的，那就用处理无符号数的那一套指令。加减法只有一套指令，因为这一套指令同时适用于有符号和无符号。下面这些指令：m ul di v m ovz x…是处理无符号数的，而这些：i m ul i di v 6.1 无符号数和有符号数 寄存器的位数 反映无符号数的表示范围 8 位 0 ~ 255 16 位 0 ~ 65535 带符号的数 符号数字化的数 + 0.10110 1011小数点的位置+ 11000 1100 小数点的位置– 1100 1 1100 小数点的位置 – 0.10111 1011 小数点的位置真值 机器数 1. 机器数与真值 2. 原码表示法—整数 带符号的绝对值表示 x 为真值n 为整数的位数 如x = +1110 [x ]原 = 0 , 1110 [x ]原 = 24 + 1110 = 1 , 1110 x = 1110[x ]原 = 0，x 2n ＞ x ≥ 0 2n x 0 ≥ x ＞ 2 n 用 逗号 将符号位和数值部分隔开 x 为真值 如x = + 0.1101 [x ]原 = 0 . 1101 x = – 0.1101[x ]原 = 1 – (–0.1101) = 1 . 1101 x 1 ＞ x ≥ 0 [x ]原 = 1 – x 0 ≥ x ＞–1 x = – 0.1000000 [x ]原 = 1 – (– 0.1000000) = 1 . 1000000 x = + 0.1000000[x ]原 = 0 . 1000000 用 小数点 将符号位和数值部分隔开 用 小数点 将符号位和数值部分隔开 2. 原码表示法—小数 例 6.1 已知 [x ]原 = 1.0011 求 x 解:例 6.2 已知 [x ]原 = 1,1100 求 x 解:x = 1 – [x ]原 = 1 – 1.0011 = –0.0011 x = 24 – [x ]原 = 10000 – 1,1100 = –1100 – –0.0011 1100由定义得 由定义得 #include 汇编中有符号与无符号数的区分 一、只有一个标准！ 在汇编语言层面，声明变量的时候，没有signed 和unsignde 之分，汇编器统统，将你输入的整数字面量当作有符号数处理成补码存入到计算机中，只有这一个标准！汇编器不会区分有符号还是无符号然后用两个标准来处理，它统统当作有符号的！并且统统汇编成补码！也就是说，db -20 汇编后为：EC ，而db 236 汇编后也为EC 。这里有一个小问题，思考深入的朋友会发现，db 是分配一个字节，那么一个字节能表示的有符号整数范围是：-128 ~ +127 ，那么db 236 超过了这一范围，怎么可以？是的，+236 的补码的确超出了一个字节的表示范围，那么拿两个字节（当然更多的字节更好了）是可以装下的，应为：00 EC，也就是说+236的补码应该是00 EC，一个字节装不下，但是，别忘了“截断”这个概念，就是说最后的结果被截断了，00 EC 是两个字节，被截断成EC ，所以，这是个“美丽的错误”，为什么这么说？因为，当你把236 当作无符号数时，它汇编后的结果正好也是EC ，这下皆大欢喜了，虽然汇编器只用一个标准来处理，但是借用了“截断”这个美丽的错误后，得到的结果是符合两个标准的！也就是说，给你一个字节，你想输入有符号的数，比如-20 那么汇编后的结果是正确的；如果你输入236 那么你肯定当作无符号数来处理了（因为236不在一个字节能表示的有符号数的范围内啊），得到的结果也是正确的。于是给大家一个错觉：汇编器有两套标准，会区分有符号和无符号，然后分别汇编。其实，你们被骗了。:-) 二、存在两套指令！ 第一点说明汇编器只用一个方法把整数字面量汇编成真正的机器数。但并不是说计算机不区分有符号数和无符号数，相反，计算机对有符号和无符号数区分的十分清晰，因为计算机进行某些同样功能的处理时有两套指令作为后备，这就是分别为有符号和无符号数准备的。但是，这里要强调一点，一个数到底是有符号数还是无符号数，计算机并不知道，这是由你来决定的，当你认为你要处理的数是有符号的，那么你就用那一套处理有符号数的指令，当你认为你要处理的数是无符号的，那就用处理无符号数的那一套指令。加减法只有一套指令，因为这一套指令同时适用于有符号和无符号。下面这些指令：mul div movzx …是处理无符号数的，而这些：imul idiv movsx …是处理有符号的。 举例来说： 内存里有一个字节x 为：0x EC ，一个字节y 为：0x 02 。当把x，y当作有符号数来看时，x = -20 ，y = +2 。当作无符号数看时，x = 236 ，y = 2 。下面进行加运算，用add 指令，得到的结果为：0x EE ，那么这个0x EE 当作有符号数就是：-18 ，无符号数就是238 。所以，add 一个指令可以适用有符号和无符号两种情况。（呵呵，其实为什么要补码啊，就 特殊符号代码对照表 ¤╭?╮╭?╮?—～‖……'“”【】々〆〇〈〉《》「〒〓」『±＋－×÷∧∨∑∏∪∩∈√?∥∠??∫∮≡≌≈?∝≠≮≯≤≥∞ ∶∵∴∷♂♀°′″℃＄¤￠￡‰§№☆★〇○●◎◇◆回□■△▽?▲▼◣◤◢◥???▄▅▆▇█▉▊▋▌▍▎▏▓※→←↑↓↖↗↘↙ 』 ⅰⅱⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹ??????????????⊕???⊙?????????????????????????????? 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???????⊕???⊙???????????????????????????????ㄜㄝㄞㄟㄠㄡㄢㄣㄤㄥⅠⅡⅢⅣⅤⅥ ⅦⅧⅨⅩⅪⅫ-─═┳?∝╬══→::======>>┈━═☆┣▇▇▇═─∩¤?♀♂∞?ㄚ╰☆╮∩¤?♀♂∞? ╮╰╯ *^_^* ^*^ ^-^ ^_^ ^?^ ∵∴‖???ぎおか????〔〕〖〗?????〝〞??〡〢〣〤〥〦〧 〨〩 编译原理作业第八章符号表与错误处理 8.1 完成下列选择题： (1) 编译程序使用b区别标识符的作用域。 a. 说明标识符的过程或函数名 b. 说明标识符的过程或函数的静态层次 c. 说明标识符的过程或函数的动态层次 d. 标识符的行号 (2) 在目标代码生成阶段，符号表用于 d 。 a. 目标代码生成 b. 语义检查 c. 语法检查 d. 地址分配 (3) 错误的局部化是指c。 a. 把错误理解成局部的错误 b. 对错误在局部范围内进行纠正 c. 当发现错误时，跳过错误所在的语法单位继续分析下去 d. 当发现错误时立即停止编译，待用户改正错误后再继续编译 【解答】(1) b (2) d (3) c 8.2 在编译过程中为什么要建立符号表？ 答：在编译过程中始终要涉及到对一些语法符号的处理，这就需要用到语法符号的相关属性。为了在需要时能找到这些语法成分及其相关属性，就必须使用一些表格来保存这些语法成分及其属性，这些表格就是符号表。 8.3 对出现在各个分程序中的标识符，扫描时是如何处理的？ 答：对扫描到各分程序中的标识符的处理方法如下： (1) 当在一个分程序首部某说明中扫描到一个标识符时，就以此标识符查找相应于本层分程序的符号表。如果符号表中已有此名字的登记项，则表明此标识符已被重复说明(定义)，应按语法错误进行处理；否则，在符号表中新登记一项并将此标识符及有关信息(种属、类型、所分配的内存单元地址等)填入。 (2) 当在一分程序的语句中扫描到一个标识符时，首先在该层分程序的符号表中查找此标识符；若查不到，则继续在其外层分程序的符号表中查找。如此下去，一旦在某一外层分程序的符号表中找到标识符，则从表中取出有关的信息并作相应的处理；如果查遍所有外层分程序的符号表都无法找到此标识符，则表明程序中使用了一个未经说明(定义)的标识符，此时可按语法错误予以处理。 8.4 对下列程序，当编译程序编译到箭头所指位置时，画出其层次表(分程序索引表)和符号表： program stack(output); var m, n:integer; r:real; procedure setup(ns:integer, check:real); var k, l:integer; function total(var at:integer, nt:integer):integer; var i, sum:integer; 无符号数的词法分析程序 一、实验目的和要求 （1）初步掌握编译原理的实验的技能； （2）验证所学理论、巩固所学知识并加深理解。 二、实验内容和原理 内容：掌握词法分析的基本思想，并用高级语言编写无符号数（包括整数和实数）的词法分析程序。 要求：从键盘中输入一字符串（包括字母、数字等），编写程序识别出其中的无符号数。 无符号数的文法规则课定义如下： <无符号数> <无符号实数>|<无符号整数> <无符号实数> <无符号整数>.<数字串>[E<比例因子>] <比例因子> <有符号整数> <有符号整数> [+|-]<无符号整数> <无符号整数> <数字串> <数字串> <数字>{<数字>} <数字> 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 本实验中我利用了状态转化图的思想，下面是试验中用到构造的状态转化图： 字 描述状态机的代码格式如下： int state = S0 ; while(1) { Switch(state) { case S0 : if(T0转移条件满足) {状态转移到满足T0的次态；操作；} if(T1转移条件满足) {状态转移到满足T1的次态；操作；} if(T2转移条件满足) {状态转移到满足T2的次态；操作；} … Break ; case S1 : //插入S1状态下的操作； break ； … } } 实验代码： //本程序主要实现实数的识别 import java.io.BufferedReader ; import java.io.IOException ; import java.io.InputStreamReader ; public class RealNumberIdentified { /*---------------------------------成员变量的定义---------------------------------------*/ private final int S_0 = 0 ; private final int S_1 = 1 ; private final int S_2 = 2 ; private final int S_3 = 3 ; private final int S_4 = 4 ; private final int S_5 = 5 ; private final int S_6 = 6 ; private final int S_7 = 7 ;编译原理 第八章符号表
有符号数与无符号数
编译原理练习三
Verilog带符号数运算
有符号数与无符号数的探讨
计算机组成原理_计算机的运算方法_61 无符号数和有符号数_
无符号数词法分析程序
汇编中有符号与无符号数的区分
特殊符号代码对照表
编译原理教程第八章课后习题答案
无符号数的识别