第2章　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

2.1　機(jī)器數(shù)與真值

數(shù)據(jù)類型就是指數(shù)據(jù)信息（字符、數(shù)字、圖元、聲音、圖像等）在計(jì)算中的存儲(chǔ)形式，自1946年計(jì)算機(jī)問世以來，人們將社會(huì)中的各種信息，如圖形、文字、數(shù)字、符號(hào)、音頻、視頻等以二進(jìn)制的形式存儲(chǔ)起來，以便計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別和處理。因此，需要建立一套“人”與“機(jī)”之間信息交換的格式規(guī)范，規(guī)定什么樣的數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中以何種方式進(jìn)行存儲(chǔ)，于是產(chǎn)生了數(shù)據(jù)類型。對(duì)于人們熟悉的“數(shù)”來講，例如，-100、0、25、1986等，人類可以閱讀、記錄和計(jì)算，但是，計(jì)算機(jī)無法識(shí)別。計(jì)算機(jī)自誕生以來，只認(rèn)識(shí)它的父親“1”和母親“0”，其他的都不認(rèn)識(shí)。因此，需要一套

格式規(guī)范，將人們熟悉的信息轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)認(rèn)識(shí)的0和1。那么，一個(gè)數(shù)字在計(jì)算機(jī)中的表示形式是不是唯一的呢？不是，它的表示形式包括原碼、反碼、補(bǔ)碼和移碼，在講述這些內(nèi)容之前，需要先了解機(jī)器數(shù)和真值兩個(gè)概念。可參考二維碼視頻講解。

（1）機(jī)器數(shù)　一個(gè)數(shù)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的二進(jìn)制數(shù)，稱為這個(gè)數(shù)的機(jī)器數(shù)，即能夠被計(jì)算機(jī)這種機(jī)器識(shí)別的數(shù)。機(jī)器數(shù)是帶符號(hào)的，在計(jì)算機(jī)中用一個(gè)二進(jìn)制數(shù)的最高位存放符號(hào)，正數(shù)為0，負(fù)數(shù)為1（可以理解為負(fù)號(hào)“-”豎起來表示）。例如，用一個(gè)字節(jié)，即8個(gè)位長(zhǎng)表示一個(gè)整數(shù)，十進(jìn)制中的數(shù)+3，轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制就是0000 0011；如果是-3，就是1000 0011。這里的 0000 0011 和 1000 0011 就是機(jī)器數(shù)。

（2）真值　真值就是真正的值，一個(gè)數(shù)可以用二進(jìn)制表示，也可以用八進(jìn)制、十六進(jìn)制表示，只要它的表現(xiàn)形式值能夠還原成其本身值，就稱為這個(gè)表現(xiàn)形式值為真值，即真正的值，沒有產(chǎn)生歧義的值。對(duì)于計(jì)算機(jī)中的機(jī)器數(shù)，因?yàn)榈谝晃皇欠?hào)位，所以機(jī)器數(shù)的形式值就不等于真正的數(shù)值。例如，符號(hào)數(shù)1000 0111，其最高位1代表負(fù)，其真正數(shù)值是-7而不是形式值135（1000 0111轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制等于135）。所以，區(qū)別起見，將帶符號(hào)位的機(jī)器數(shù)對(duì)應(yīng)的真正數(shù)值稱為機(jī)器數(shù)的真值。

例：0000 0010的真值=+000 0010=+2，1000 0101的真值=-000 0101=-5。