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实验目的：
1更好地熟悉和掌握计算机中整数和浮点数的二进制编码表示。
2.实验中使用有限类型和数量的运算操作实现一组给定功能的函数,在此过程中加深对数据二进制编码表示的了解
3. 熟悉linux基本操作命令，其中常用工具和程序开发环境
4.完善bits.c的各个函数，实现其功能，并通过.btest的测试
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实验要求
1. 尽快熟悉linux基本操作命令，还有其中常用工具和程序开发环境
2. 除浮点数函数实现外，只能使用顺序程序结构，禁用if, do, while, for, switch等。
有限操作类型，！ ~ & ^ | + << >> 各函数不一样
禁用（！=、==、&&、|| 等组合操作符）
常量值范围 0~255
禁用强制类型转换
禁用整型外的任何其它数据类型
禁用定义和宏
不得使用函数
具体要求可参看bits.c各函数框架的注释
可以使用循环和条件控制；
可以使用整型和无符号整型常量及变量（取值不受[0,255]限制）；
不使用任何浮点数据类型、操作及常量。
可以使用int和unsigned两种整型数据
禁用浮点数据类型、struct、union或数组结构。
浮点数函数均使用unsigned型数据表示浮点数据。
float_abs等函数必须能处理全范围的变量值，包括(NaN)和infinity。
- 实验内容及分析
1.题目要求：将32位数的末尾变为0
int pow2plus1(int x)
{
return (1 << x) + 1;//先向右移动一位，再向右移动一位，右移后首位不会对结果影响，再左移则末尾自动补0
}
2. 题目要求：第N（0-3）个字节0变为1，1变为0
int byteNot(int x, int n)
{
int temp=0xFF;
temp=temp<<(n<<3); //此时不清楚到底要对哪个字节进行处理，所以用0xFF（前面全为零），然后对其进行移位，使其全为一的字节对准要处理的字节；n代表的是字节，故移位时要乘8.
return x^temp;//异或运算，与0异或等于本身，与1异或取反。
}
3. 题目要求：比较第n个字节是否相等
int byteXor(int x, int y, int n)
{
int temp=0xFF;//比较第n个字节是否相等，就是把其他位置零，只留这一个字节，处理方法同上一题。
temp=temp<<(n<<3);
x=x&temp;
y=y&temp;//把其他位置零，只留这一个字节
return !!(x^y);//x,y若相同，则进行异或运算后所有位全为0，若不等，则存在1，结果大于零。对结果进行两次逻辑非（逻辑非：若为0则结果为1，若不为0，结果为1），正好得到符合题目要求的返回值。
}
4. 题目要求：实现逻辑与
int logicalAnd(int x, int y)
{
return (!!x)&(!!y);//对每个数进行两次逻辑非，两个数就变成0或1，前面31位均为0，这时按位与运算对于最后一位数操作，得出的结果即为逻辑与的值。
}
5. 题目要求：实现逻辑或
int logicalOr(int x, int y)
{
return (!!x)|(!!y);//同上
}
6. 题目要求：将32位数中的前n为移动至末位
int rotateLeft(int x, int n) {
int a=x<<n;//把除前n位外所有数向前移动n位，相当于低（32-n）位，放到高位，低n位为0。
int b=x>>(32-n);//高n位移动到低n位
int c=~((~0)<<n);//0先取反，即为32个1，向右移动n位，再取反，即为低n位为1,前面全是0,用于把b前（32-n）位置零
b=c&b; //这三步是：取出高n位，放到低n位，其余位为0
return a|b;//a和b合并
}
7. 题目要求：32位数中含有奇数个1返回1，含有偶数个1则返回0
int parityCheck(int x)
{
x=x^(x>>16);
x=x^(x>>8);
x=x^(x>>4);
x=x^(x>>2);
x=x^(x>>1);
return x & 0x1;
}//异或运算相当于不进位的加法，现对其分为等长的两部分，再进行异或运算，对应的位置，如果是两个1，结果为0，1个1，结果为1；再重复此过程，直至最后移动1位。若为偶数个1，在这个过程中，1会两两结合，变为0；奇数个会最后剩下一个1在最低位，与0x1按位与，结果只剩最低位，即为所需结果。
8. 题目要求：2*x后是否溢出
int mul2OK(int x)
{
int s1=(x>>31)&0x1;//取x符号位
int s2=((x<<1)>>31)&0x1;//取结果的符号位
return !!!(s1^s2);//若符号位不同则溢出
}
9. 题目要求：返回x*3/2后的结果
int mult3div2(int x)
{
int a=x;
a=(a<<1)+a;//乘以三
int sign=(a>>31)&0x1;// 取出符号位
int low=a&0x1; //取出最低位
a=a>>1;//除以二
a=a+(sign & low);//默认的舍入方式为向左舍入，这对于正数来说是满足题目的向零舍入的要求，但负数不满足。但如果负数为偶数，即最低位为0，结果为整数，没有舍入，不需处理；为负奇数，则需要加一（原来是向左，现加一实现向零舍入）。即只有负奇数要处理，而其符号位和最低位均是1，做按位与得1，加到结果中。
return a;
}
10. 题目要求：x-y是否溢出
int subOK(int x, int y) {
int result=x+(~y+1);//减去一个数就是加上其补码，补码的求法为取反加一
int a=x^y;//判断两个运算的数是否同号
int b=x^result;//判断结果与被减数是否同号
int c=!((a&b)>>31);//取符号位再取非即为结果
return c;
}//减法判断是否溢出，原理：负数减负数，正数减正数均不可能溢出。只有负数减去正数结果为正，和正数减负数结果为负才溢出。即两个运算的数不同号，结果与被减数不同号，才溢出。
11. 题目要求：取x的绝对值
int absVal(int x)
{
int sign=(x>>31)&0x1; //取符号位
int judge=sign+(~0);//符号位加上全1，即正数的时候为全1，负数时候为全0
x=(x&judge)|(~judge&(~x+1));//用judge的值是否为0实现(x>0) ? x : -x
return x;
}
12. 题目要求：当参数为NaN时，返回参数
unsigned float_abs(unsigned uf)
{
unsigned result=uf & 0x7FFFFFFF;
if(result>0x7F800000)
return uf;
else
return result;
}//先将uf化为无符号数result，判断result是否为NaN（NaN表示的数阶码全为1，且尾数为非0）,如果是返回uf，否则返回result
13. 题目要求：返回表达式（int）f的位级等效值（将float转换为int）,任何超出范围的内容（包括NaN和infinity）都应返回0x80000000
int float_f2i(unsigned uf) {
unsigned a;
unsigned b;
unsigned c;
a=(uf>>31)&0x1; //提取符号位
b=(uf>>23)&0x000000ff; //提取阶码
c=uf&0x007ffff+0x00800000; //提取尾数,在第24位加1，因为IEEE754标准尾数默认省略1
if(((uf&0x7fffffff)>0x7ff00000)||(b>158)) //NaN或者小数点右移溢出，b减去127之后，大于31，而int最多31位，超过其表示范围
{
return 0x80000000;
}
if(b<127)//阶码小于0，即为小数，int不能表示小数，返回0
{
return 0;
}
if(a==1)//负数
{
if((b-127)>23)//需要向左移位
{
c=~(c<<(b-150))+1;//补码
return c;
}
else if((b-127)<23) //需要向右移位
{
c=~(c>>(150-b))+1;
return c;
}
}
if(a==0)//正数，其余同上
{
if((b-127)>23)
{
c=c<<(b-150);
return c;
}
else if((b-127)<23)
{
c=c>>(150-b);
return c;
}
}
}
