《数据的机器级表示》第二章主要探讨了计算机如何在硬件层面表示和处理数值和非数值数据。在计算机科学中，所有的数据最终都需要转化为二进制形式，因为计算机硬件最直接理解和操作的是二进制（0和1）信号。本章内容分为数值数据和非数值数据两大部分。
一、数值数据的表示
1. 进位计数制：计算机中常见的进位计数制有二进制、八进制、十进制和十六进制。它们之间可以通过特定的转换规则相互转换。例如，二进制数可以转换为十进制数，反之亦然。
2. 定点数表示：定点数分为无符号整数和带符号整数。无符号整数直接用二进制表示其绝对值；带符号整数则需要一个位来表示正负，有原码、补码、移码三种表示方式。原码直接用最高位表示符号，补码是最常用的表示方式，解决了零的表示唯一性和加减运算的统一性问题，移码则是为了解决乘除运算的便利。
3. 补码特性：补码系统中，加法和减法运算可以统一处理。负数的补码等于模减该负数的绝对值，这使得减法运算可以通过加法和取补码完成，简化了硬件设计。补码的另一个特点是，对于模运算，某数减去小于模的另一数，可以用该数加上另一数负数的补码来代替。
4. 浮点数表示：浮点数用于表示实数，由两部分组成：指数和尾数（或称为小数部分）。指数决定了小数点的位置，尾数是定点小数。浮点数的表示范围广泛，但精度有限。IEEE 754标准定义了单精度和双精度浮点数格式，分别用于不同的精度需求。特殊数如无穷大和非数字也有特定的二进制表示形式。
二、非数值数据表示
1. 逻辑数据：逻辑值通常用二进制的0和1表示，如布尔值TRUE和FALSE。
2. 字符数据：包括西文字符和汉字。字符编码如ASCII和Unicode提供了字符到二进制的映射，使得计算机可以处理各种文字。
在C语言中，数值数据类型包括无符号整数（unsigned int）、有符号整数（int）、浮点数（float和double），而非数值数据则涉及字符串（char数组）、结构体等。
数据的机器级表示是计算机科学的基础，理解这些原理对于编写高效且正确的程序至关重要，同时也影响着计算机硬件的设计和性能。无论是编程还是系统设计，都需要深入理解数据的二进制编码和其在计算机内部的表示方式。
