实验报告的主题是“编码转换”,涉及C语言编程和计算机数据表示。实验的目的是让学生掌握不同编码形式间的转换,包括真值与机器码、整数与ASCII码字符串的转换。实验内容分为三个部分:
1. 打印ASCII码表:这部分要求学生编写C程序,输出ASCII码值从0到255的字符及其对应的数值。这涵盖了标准ASCII码的全部范围,包括可见字符和控制字符。在编写程序时,需要注意某些字符可能无法在标准终端正常显示,如控制字符。
2. 整数到字符串的转换:实验要求编写一个C程序,将用户输入的0到999之间的整数(后来扩展至-999到999)转换为字符串。为了达到这一目标,学生必须实现自己的转换算法,而不是依赖库函数,如`itoa`或`sprintf`。转换完成后,使用`printf`函数输出字符串。
3. C程序分析:给出了一段C程序,用于显示整数的真值、原码、反码和补码。这段程序首先获取用户输入的在-128到127之间的整数,然后将其转换为对应的8位二进制表示。对于负数,采用了二的补码表示法。程序中定义了一个名为`byte2binstr`的函数,该函数接收一个字符类型变量,将其转换为8位二进制字符串。在主循环中,程序会根据输入的整数打印其真值、原码(对于-128无效)、反码和补码。
在学习这个实验报告时,学生需要理解以下几个关键概念:
- ASCII码:一种字符编码标准,包含128个不同的字符,每个字符对应一个7位二进制数。
- 二的补码:用于表示有符号整数的编码方式,其中正数的补码与原码相同,负数的补码是其反码加1。
- 原码和反码:正数的原码和反码与其数值相同,负数的原码最高位为1,其余位为其绝对值的二进制表示;反码则是原码除了最高位外的所有位取反。
- 字符转换:如何将整数转换为字符,以及如何将字符转换为二进制字符串。
- 自定义算法:在没有库函数支持的情况下,如何编写程序来实现特定的转换功能。
通过这个实验,学生可以深入理解计算机内部如何存储和处理数据,同时增强C语言编程能力,特别是处理数据编码和转换的能力。