2017-2018-1 20155217 《信息安全系统设计基础》第三周学习总结

教材学习内容总结

无符号编码基于传统的二进制表示法，表示大于或等于0的数字。补码编码是表示有符号整数最常见的方式，有符号整数是可以为正货为负的数字。浮点数编码是表示实数的科学计数法的以2为基数的版本。
大多数64位机器可以运行32位机器编译的程序，这是一种向后兼容。例如，当程序prog.c用如下伪指令编译gcc -m32 prog.c该程序就可以在32位或64位机器上正确运行；而该程序用gcc -m64 prog.c运行后，只能在64位机器上运行。
小端法：高对高，低对对；大端法：从视觉上，是这次阅读的顺序，与小端法相反。使字节顺序变得可见的三种方式：不同类型的机器之间通过网络传送二进制数据时，网络应用程序的代码编写必须遵守已建立的关于字节顺序的规则；使用反汇编器，处理整数数据的字节序列的存储字节顺序问题；当编写规避正常的类型系统的程序时。
逻辑运算容易与位运算相混淆，但他们的功能是完全不同的。逻辑运算认为所有非零的参数都表示true，而参数0表示false。他们返回0或1，分别表示结果为true或false。而按位运算只有在特殊情况下，也就是参数被限制为0或1时，才和与其对应的逻辑运算有相同的的行为。

位运算：
|：或  
&：与  
~：取反  
^:异或

逻辑运算：
逻辑运算符：||（或）、&&（与）、！（非）

要用C99中的“long long”类型，编译时要用gcc -std=c99
有符号数和无符号数之间的转换：

处理同样字长的有符号数和无符号数之间相互转换的一般规则：
数值可能会改变，但是位模式不变。

c语言允许无符号数和有符号数之间的转换。转换的原则是底层的位表示不变。

当从无符号数转换为有符号数是，效果是应用函数U2T，从有符号数转化为无符号数时，应用函数T2U，其中w表示数据类型的位数。

负数和正数相等的情况：u=2147483648 =-2147483648
（当输出分别为无符号形式和有符号形式时）

在负数x后加上U，可以使其转换为（2^w+x），就可以让负数等于正数
对于范围-2^{(w-1)≤x＜-2}(w-1)内的x，补码的非运算如下：

1.x=-2^(w-1)：补码的非为-2^(w-1)
2.x＞-2^(w-1):补码的非为-x

求位级补码非的方法：

对每一位求补，再对结果加1          
建立在将位向量分为两部分的基础之上的

无符号乘法:

两个数x、y相乘且x、y的位数为w，则结果的位数为2w。

补码乘法:

同无符号乘法。 若为截断后的结果，则取结果的后w位作为计算结果。
注意：无符号运算和补码运算在“+”、“-”、“*”在位级上有相同的结果。

IEEE浮点数表示:
- 表示形式为：V = (-1)^s * M * 2^E
- 符号：s决定这个数是负数(s = 1)还是正数(s = 0)，而对于数值0的符号位解释作为特殊情况处理。
- 尾数：M是一个二进制小数，它的范围是1 ~ 2-ε，或者是0 ~ 1-ε。
- 阶码：E的作用是对浮点数据加权，这个权重是2的E次幂（可能是负数）。
- 根据阶码的值，可分为一下三种情况：

   情况一：规格化的值 （当阶码字段不全为0或全为1时）
   E = e-Bias
   Bias = 2^(k-1)-1 
   M = 1+f 

   情况二：非规格化的值 （当阶码字段全为0时）
   E = 1-Bias
   Bias = 2^(k-1)-1 
   M = f

   情况三：特殊值 （当阶码字段全为1时）
   当小数域全为0时， 当s=1时，为-∞；当s=0时，为+∞。
   当小数域不全为0时，为NaN。

浮点数的舍入

有四种情况分别是：

    向偶数舍入（默认）
    向零舍入
    向下舍入
    向上舍入

浮点运算

   浮点加法：不满足结合性、满足单调性 

   浮点乘法：不满足结合性、满足单调性，在加法上不满足分配性

教材学习中的问题和解决过程

问题1：

length=0时会出现存储器错误，这是因为参数length是无符号的，计算0-1将进行无符号运算，等价于模数加法，结果得到UMax。因为任何数都是小于等于UMax的，所以<=比较总是为真，代码将访问数组a的非法元素。
问题1解决方案：
- 将length声明为int类型
- 将for循环测试条件改为i>length

代码调试中的问题和解决过程

无

代码托管

上周考试错题总结

无

结对及互评

点评模板：

博客中值得学习的或问题：
- xxx
- xxx
- ...
代码中值得学习的或问题：
- xxx
- xxx
- ...
其他

本周结对学习情况

- [20155236](http://www.cnblogs.com/fcgfcgfcg/)
- 结对照片
- 结对学习内容
    - 浮点加法：
      浮点加法是可交换的。
      浮点加法不具有结合性，这是缺少的最重要的群属性。
      浮点加法满足了单调性属性：如果a≥b，那么对于任何a、b以及x的值，除了NaN，都有x + a ≥ x + b。无符号或补码加法不具有这个实数（和整数）加法的属性。
    - 浮点乘法：

      浮点乘法是可交换的
      浮点乘法不具有结合性
      浮点乘法的单位元为1.0
      浮点乘法在加法上不具备分配性
    - ......

其他（感悟、思考等，可选）

“精读”背后要多付出的精力、时间，与泛读甚至浏览完全不在同一个层次上。第二章一共60页，坚持每一页的每一句话都看到心里去，说不乏味不疲倦是不可能的。尤其是在假期期间，想要静下心来太难了，但是细读的收获又是显著而充实的。

学习进度条

	代码行数（新增/累积）	博客量（新增/累积）	学习时间（新增/累积）
目标	5000行	30篇	400小时
第一周	85/85	1/1	6/6
第二周	85/85	1/1	6/6
第三周	91/176	3/4	12/18

尝试一下记录「计划学习时间」和「实际学习时间」，到期末看看能不能改进自己的计划能力。这个工作学习中很重要，也很有用。
耗时估计的公式
：Y=X+X/N ，Y=X-X/N，训练次数多了，X、Y就接近了。

参考：软件工程软件的估计为什么这么难，软件工程估计方法

计划学习时间:16小时
实际学习时间:12小时
改进情况：

(有空多看看现代软件工程课件
软件工程师能力自我评价表)