Как узнать, хранятся числа в компьютере в прямом, дополнительном или обратном коде?

Question

[OrdUs]

Я знаю, что в большинстве компьютеров они хранятся в дополнительном коде, но я хочу узнать, как это доказать с помощью программы. Как показать с помощью программы, что условное число int, равное -2, в компьютере хранится как 11111110?

Answer 1

[Wataru]

Можно переинтерпретировать память как unsigned int, а там уже никакого дополнительного кода нет и 11111111111111111111111111111110 будет 4294967294, а 11111111111111111111111111111101 - 4294967293.

#include <iostream>
#include <cstring>
int main() {
  int x = -2;
  unsigned int y = 0;
  memcpy(&y, &x, sizeof(y));
  std::cout << y;
  return 0;
}

Еще можно делать извращение вроде std::cout << *(unsigned int*)(&x), но не стоит.
В случае обращения к int через указатель на unsigned int это еще нормально, но вообще говоря, это исключение. Обычно нельзя обращаться к переменной одного типа через указатель другого типа. Это неопределенное поведение. Таким вот образом посмотреть на расположение битов в float через преобразование к int нельзя.

Копирование же в переменную другого типа но такого же размера через memcpy - сработает всегда. При этом компилятор копирование убирает при оптимизации, так что правильное решение работат также быстро, как с Undefined Behavior.

Примерно также можно определить и порядок байт в числе, надо будет копировать в массив из байт и выводить уже побайтово.

Answer 2

[#]

- документация по архитектуре процессора
- документация по языку программирования
- двоичный дамп памяти переменных разного типа

.. вопрос гуглимый, что не приветствуется здесь

Answer 3

[shurshur]

Нынче достаточно сложно найти компилятор с однобайтовым int. Поэтому стоило бы явно использовать типы навроде int8_t.

Вот тривиальнейшая программа, которая берёт знаковый int8_t -2 и беззнаковый uint8_t по тому же адресу, затем печатает их оба. В общем-то, вполне наглядно.

#include <stdint.h>
#include <stdio.h>

int8_t x = -2;
uint8_t* y = &x;

int main() {
    printf ("x = %d\n", x);
    printf ("y = %d\n", *y);
}

Answer 4

[Вячеслав Васильев]

Не, там не много не так.
Как хранятся числа в памяти компьютера зависит от конкретного компилятора или или интерпретатора языка, ну и типа числа само собой или типа переменной (числа иногда специально сохраняют и как сроки).
Если все храниться по умолчанию, то найти просто.
1. Если программа не большая, целиком дизасемблируете ее и смотрите.
2. Если большая да модульная, с библиотеками и т.д, то так сделать будет очень тяжело, придется искать онлайн. Нужен специальный софт. Какой он сейчас, я не знаю, реинжинерингом под x86/64 не занимался уже больше 20 лет, так что много воды утекло, софт изменился, но принципы остались точно.
Суть в том, что расставляются брекпоинты, ну например по потери жизни.
Или наоборот по началу новой жизни. Далее берется пару переменных, например число здоровья и снарядов или еще чего нибудь и в снипете памяти ищутся эти данные...
Дальше контролируете, что правильно наши еще парой попыток другими значениями.
Это классика. но очень многие игроделы, ну очень хитровы...(кованные) и под их нетрадиционную дупу потребуется еще какой хитрый болт подобрать. А все дело в том, что они не хранят данные так, как это предполагает язык по умолчанию, придумывают свои алгоритмы.
Если по началу в конце восьмидесятых на играх для спектрумов ограничивались ксором или подобными, затрудняющими жизнь алгоритмами, то уже к серине девяностых на пентиумах, начали извращаться по полной, кто во что горазд.
Вплоть до того, что наиболее хитросделанные вообще хранят не данные, а их хеши, да еще и с соллью!... ;-)

И все для того, что бы правильным пацанам, которые их хитрокод расковыривать будут, жизнь осложнить.

Comments

[#]

ни че что система команд процессора заточена под конкретный вариант форматов хранения?
все мухляжи возможны, но чреваты потерей быстродействия ;))

[#]

с 1988 зарабатывал именно хакингом - портирование БИОС на Афтограф 1840, и взлом защит буржуинских программ, после подписания РФ международных соглашений об авторских правах, чту УК РФ.. ))

[#]

а программирование на ассемблере с 1982.. 1й курс, экспериментальный поток

[Вячеслав Васильев]

#,

все мухляжи возможны, но чреваты потерей быстродействия ;))

Верно, но ведь проблемы индейцев шерифа никогда не волновали...
Все подобные "банкеты" все равно за счет кармана клиента. (юзера, игрока...).

#,

с 1988 зарабатывал именно хакингом - портирование БИОС на Афтограф 1840, и взлом защит буржуинских программ, после подписания РФ международных соглашений об авторских правах, чту УК РФ.. ))

Мое почтение, Коллега!
Я на этом "коне" тоже прокатиться успел.
Только я как настоящий, истинный врач работал.
Биос, это же один раз денег взял и все! :_)
Я для 1840/1841 драйвера писал!
Причем понятно что с первого раза драйвер все хотелки клиента не покрывал и его нужно было исправлять и дописывать, за небольшую денюжку конечно же.

Школа уважения УК РФ у меня была чуть тернистее и по другую сторону барикады я встал полностью только к 2000-му году...
А ASM я по позже Вас освоил. Только с 1988-го и то самоучка.
Причем жил тогда в одном из "Крыжопылей", и за "книгами" (самиздатовские самосшитые брошурки на листах А4 из под полы да за кучу денег, помните? ) приходилось в Новосиб, да в Москву летать.

[#]

Вячеслав Васильев, эмм... правила порицают чат здесь.. но..
о драйверах - keyb866.com, 800 байт в ОЗУ, полноценная клава, капс, и комбинации alt, ни какой компрессии ))
даже имел распространение в Поволжье в 90е ))
.. ну в смысле мое творение.. int15, не помню функцию.. но меня поражало, что ни кто ее не использовал, а она предназначалась для нешенел перекодировок ))

[#]

Вячеслав Васильев, int9 аппаратно отрабатывал клаву и заносил сканкоды в буфер в 16 значений (помню что по факту 15, не помню почему) буфер обрабатывался циклично, int21 извлекал значение, но перед приемкой кидал его в int15 (сервисный букет, одна из функций национальная обработка сканкода)..
.. ни майкрософт, ни keyrus, вообще ни кто.. не использовали эту фичу..
майкрософтовский драйвер русской клавы, вроде 35 кило весил... кейрус тоже в килах весил.. 10 или 15...
я сделал 800 байт резидента, в том числе с обработкой переключателей раскладки ))
.. и ни куда не ездил за книгами, распечаток шефа было за уши.. и на годы )))

[Вячеслав Васильев]

#,
Вот на этих найшенел перекодировках основные деньги и делались.
Там же кодировки вообще "свои" были, ни одна программа локализованная с IBM XT не шла нормально, вместо русских букв ероглифы...
Вот под это в первую очередь драйвера и писал.
Уверен, что сотни были таких авторов как я, просто тогда ведь не только инете, но даже фидо.
Ближайшая ко мне ББС в Алма-Ате и то в девяностых появилась.
Благо межгород у меня тогда и международка уже давно "бесплатными" были, но все равно, брали только здоровые Зиксели макс на 14400бод....
А что бы чатом не был диалог,
ТС, уточни, что за программа и т.д. Моеж смогу конкретнее ответить.
Если она (программа в смысле) опенсоурсная, то вообще проблем никаких!

[#]

Вячеслав Васильев, у меня телега в профиле.. "ну ты заходи, если что" (с) ;)

Answer 5

[robomakerr]

Распринтить переменную по байтам, через указатель или через union.

Answer 6

[Dmitry Bay]

- документация по архитектуре процессора
- документация по языку программирования
- двоичный дамп памяти переменных разного типа

.. вопрос гуглимый, что не приветствуется здесь