Základní pojmy
4. Typy dat
4.2. Zobrazení celých čísel
V počítači se zobrazují jinak celá a jinak reálná čísla. V dalším textu je uvedena hlavní myšlenka tohoto zobrazení. Konkrétní implementace zobrazení čísel jsou u jednotlivých počítačových systémů často mírně odlišné, podstata problému zobrazení ale zůstává zachována.
Celá čísla v binárním tvaru se zobrazují v tzv. pevné řádové čárce. Pro zobrazení celého čísla lze použít jeden, dva nebo 4 byty. Počet použitých bytů udává možný rozsah ukládaných hodnot. Dále se rozlišuje, zda uvažujeme číslo se znaménkem nebo bez něho.
Celá čísla jsou vyjádřena posloupností 0 a 1 ve dvojkové soustavě. Při převodech mezi soustavami se vychází ze skutečnosti, že každé celé číslo lze vyjádřit polynomem mocnin základu číselné soustavy. Tedy:
kde:
-
z ... základ číselné soustavy (např. 2, 8, 10, 16)
- i ... řád
-
n ... počet číslic
-
ai ... jednotlivé číslice
Př.:
1234 = 1*103 + 2*102 + 3*101 + 4*100
1234 = 1*210 + 0*29 + 0*28 + 1*27 + 1*26 + 0*25 + 1*24 + 0*23 + 0*22 + 1*21 + 0*20
Často se zobrazuje jedno číslo v jednom slově, tj. ve dvou bytech.
Znaménkový bit je obvykle bit s nejvyšším řádem - viz Obrázek 1.

Obrázek 1: Celé číslo - znaménkový bit
Potom zbývá 15 bitů pro vlastní hodnotu čísla => největší zobrazitelné kladné celé číslo je:
215 - 1 = 32 767
Ve znaménkovém bitu je u kladného čísla 0 a číslo se zobrazuje tzv. v přímém tvaru (tj. je převedeno přímo z desítkového tvaru do binárního). Pro záporná čísla je ve znaménkovém bitu 1. Vlastní hodnotu záporného čísla lze vyjádřit třemi způsoby:
-
V přímém tvaru – hodnota záporného čísla je přímo uložena v dalších bitech
-
V inversním kódu – všechny 0 jsou zaměněny za 1 a naopak
-
Ve dvojkovém doplňku (do kapacity soustavy) - shoduje se s inversním kódem, ke kterému byla přičtena jednička
Obrázek nám ukazuje, jak je záporné číslo zobrazeno ve dvojkovém doplňku - viz Obrázek 2.

Obrázek 2: Zobrazení záporného celého čísla ve dvojkovém doplňku
