INF1018 - Software Básico

Inteiros com e sem sinal

1. Analisando o programa sem executá-lo, faça contas para determinar o que será impresso por ele. Só depois de determinar todos os valores, execute o programa e verifique se você acertou. Explique os valores impressos.

   #include <stdio.h>
   
   void dump (void *p, int n) {
     unsigned char *p1 = p;
     while (n--) {
       printf("%p - %02x\n", p1, *p1);
       p1++;
     }
   }
   
   int main (void) {
     char c = 150;
     short s = -3;
     int i = -151;
     printf("dump de c: \n");
     dump(&c, sizeof(c));
     printf("dump de s: \n");
     dump(&s, sizeof(s));
     printf("dump de i: \n");
     dump(&i, sizeof(i));
     return 0;
   }
   

2. Mais uma vez, analise o programa abaixo e faça contas para determinar o que será mostrado. Depois execute-o para conferir. Explique seus resultados.

   #include <stdio.h>
   
   void dump (void *p, int n) {
     unsigned char *p1 = p;
     while (n--) {
       printf("%p - %02x\n", p1, *p1);
       p1++;
     }
   }
   
   int main (void) {
     short l = -32765;
     unsigned short k = 32771;
     printf("l=%d, k=%u \n", l, k);
     printf("dump de l: \n");
     dump(&l, sizeof(l));
     printf("dump de k: \n");
     dump(&k, sizeof(k));
     return 0;
   }
   

   >

3. Imagine que, para economizar espaço de armazenamento, utilizemos uma estrutura de dados que "empacota" quatro valores inteiros com sinal, de 1 byte cada, em um inteiro unsigned de 32 bits. Os bytes dentro desse inteiro são numerados, da direita para a esquerda, de 0 (byte menos significativo) a 3 (byte mais significativo), conforme mostrado a seguir:

   BITS:	31-24	23-16	15-8	7-0
   	byte 3	byte 2	byte 1	byte 0

   Sua tarefa é implementar uma função com o protótipo abaixo:

   typedef unsigned packed_t;
   
   /* extrai byte indicado e retorna valor inteiro correspondente (32 bits) com sinal */
   int xbyte (packed_t word, int bytenum);
   

   Use seus conhecimentos de aritmética de complemento a 2 e operações de manipulação de bits para implementar essa função. Teste-a com o programa abaixo (leia o enunciado até o final antes de começar a tarefa!)

   #include <stdio.h>
   #include <stdlib.h>
   #include <ctype.h>
   
   typedef unsigned packed_t;
   
   int string2num (char *s, int base) {
     int a = 0;
     for (; *s; s++) {
       if(isdigit(*s))
         a = a*base + (*s - '0');
       else if((*s >= 'A') && (*s < (base-10+'A')))
         a = a*base + ((*s - 'A') + 10);
       else if((*s >= 'a') && (*s < (base-10+'a')))
         a = a*base + ((*s - 'a') + 10);
       else {
         printf("pane: numero invalido! \n");
         exit(1);
       }
     }
     return a;
   }
   
   int xbyte (packed_t word, int bytenum) {
     /* implementar!!! */
     return 1;
   }
   
   int main (int argc, char **argv) {
     int x;
     if (argc != 3) {
       printf ("uso: %s <word (em hexadecimal)> <bytenum>\n", argv[0]);
       exit(1);
     }
   
     x = xbyte(string2num(argv[1], 16), atoi(argv[2]));
     printf ("%08x  %d\n", x, x);
     return 0;
   }
   

   Para entender como deve funcionar o programa depois que você implementar a função xbyte, veja os exemplos abaixo:

   ana@sol:~/sb$ ./xbyte 01abcd02 0
   00000002  2
   ana@sol:~/sb$ ./xbyte 11a032b5 0
   ffffffb5  -75
   ana@sol:~/sb$ ./xbyte 11a032b5 1
   00000032  50
   ana@sol:~/sb$ ./xbyte 11a032b5 2
   ffffffa0  -96
   ana@sol:~/sb$ ./xbyte 11a032b5 3
   00000011  17
   ana@sol:~/sb$ ./xbyte abcd 3
   00000000  0
   ana@sol:~/sb$ ./xbyte abcd 1
   ffffffab  -85
   ana@sol:~/sb$ ./xbyte zzzz 1
   pane: numero invalido! 
   

4. Execute os programas abaixo (separadamente!) e explique os resultados (pense na representação interna dos valores de x e y e na declaração de seus tipos).

   /* programa 1*/
   #include <stdio.h>
   
   int main (void) {
     int x = 0xffffffff;
     int y = 2;
     printf("x=%d, y=%d\n", x, y);
     printf("x é menor do que y? %s\n", (x<y)?"sim":"nao");
     return 0;
   }
   

   /* programa 2*/
   #include <stdio.h>
   
   int main (void) {
     unsigned int x = 0xffffffff;
     unsigned int y = 2;
     printf("x=%d, y=%d\n", x, y);
     printf("x é menor do que y? %s\n", (x<y)?"sim":"nao");
     return 0;
   }
   

   dica: Experimente trocar o "%d" por "%u" na string passada para printf e veja o que os programas imprimem.

   Agora execute o programa como abaixo e explique o resultados comparando com os casos anteriores

   /* programa 3*/
   #include <stdio.h>
   
   int main (void) {
     int x = 0xffffffff;
     unsigned int y = 2;
     printf("x=%d, y=%d\n", x, y);
     printf("x é menor do que y? %s\n", (x<y)?"sim":"nao");
     return 0;
   }
   

5. Em C, o programador pode atribuir um signed char, que ocupa 8 bits, a um unsigned int, que ocupa 32 bits:

     signed char sc = -1;
     unsigned int ui = sc;
   

   Ao atribuir um valor a ui, o que o código gerado tem que fazer? Observe que há duas mudanças, de tamanho e de tipo (o tipo, nesse caso, é importante para saber como fazer a mudança de tamanho). Faça a conversão na mão e diga como ficará a representação interna de ui. Em seguida, escreva um programa em C para conferir sua resposta. (Escreva as linhas acima e depois chame dump para ui).