前言

datalab考验对于位运算以及浮点数存储的理解，如果真的肯花时间去搞懂，对计算机系统存储的理解真的能上一个台阶。与课程考试关联性上来说不是很大，但对于IEEE的浮点数表示一定要熟练掌握。

导引

①实验工具包

要完成的是bits.c中的15个函数。

打开README可以查看实验提供的工具包中各部分是干什么作用的，摘录如下。

• bits.c- ★完成这个文件中的15个函数
• bits.h- 头文件
• btest.c- 主btest程序（用于测试结果）
• btest.h,decl.c,tests.c,tests-header.c- 用于生成btest
• fshow.c-用于检查浮点表示的实用工具
• ishow.c-用于检查整数表示的实用工具
• dlc -编译器

②实验完成流程

重复以下三个步骤直至完成15个函数并且结果都正确，实验结束。

• 补全bits.c中的某一个函数
• 【编译检验】使用./dlc bits.c 测试是否通过编译（即是否合法），若没有问题则没有返回
• 【结果检验】使用make clean && make btest && ./btest 测试结果是否正确，会输出错误信息和正确信息

注：每次改动bits.c后均需重新make clean && make btest，这里的&& 可以直接敲上去，命令行会默认逐个执行&&连接的语句，或者自行拆分逐个敲语句也可以。

【可选】使用./dlc -e bits.c打印每个函数使用的运算符数，操作数也需要满足限制。

【可选】小工具ishow和fshow，可以用来看一个数在int类型和float类型下有无符号形式的值。

    unix> ./ishow 0x27
    Hex = 0x00000027,	Signed = 39,	Unsigned = 39

    unix> ./ishow 27
    Hex = 0x0000001b,	Signed = 27,	Unsigned = 27

    unix> ./fshow 0x15213243
    Floating point value 3.255334057e-26
    Bit Representation 0x15213243, sign = 0, exponent = 0x2a, fraction = 0x213243
    Normalized.  +1.2593463659 X 2^(-85)

    linux> ./fshow 15213243
    Floating point value 2.131829405e-38
    Bit Representation 0x00e822bb, sign = 0, exponent = 0x01, fraction = 0x6822bb
    Normalized.  +1.8135598898 X 2^(-126)

最终可用./driver.pl来进行总体验证，得出最终分数。

③举例

1 bitAnd

/*
 * bitAnd - x&y using only ~ and |
 *   Example: bitAnd(6, 5) = 4
 *   Legal ops: ~ |
 *   Max ops: 8
 *   Rating: 1
 */

bits.c函数上方的注释中标注了完成该函数的要求以及函数功能描述。

这个函数要求使用按位或和按位取反实现按位与，最多使用的符号数目是2个。

思路：使用德摩根定律将“按位与”操作转换为“按位取反”和“按位或”操作。

因此我们可以这样完成这个函数。

int bitAnd(int x, int y)
{
  return ~(~x | ~y);
}

注意：1-12依据各函数要求；13，14，15允许使用if，while等语句进行编写。

④期望

希望你能：

• 独立完成实验，思路清晰
• 进行经验总结，探究感悟
• 熟练掌握IEEE浮点数表示
• 真的从实验中收获知识与快乐

不要过于纠结于验收形式（验收分数差异真的不大）