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 ===== Binär codierte Ganzzahlen ===== ===== Binär codierte Ganzzahlen =====
 Diese Codierung wird unter anderem für Variablen vom Typ ''int'', ''short'' und ''long'' verwendet. Diese Codierung wird unter anderem für Variablen vom Typ ''int'', ''short'' und ''long'' verwendet.
-Die Zahlen werden einfach im binären Zahlensystem (siehe auch [[modul:m114:learningunits:lu01:zahlensysteme]]) gespeichert und verarbeitet.+Die Zahlen werden einfach im binären Zahlensystem (siehe auch [[de:modul:m114:learningunits:lu01:zahlensysteme]]) gespeichert und verarbeitet.
 Auf das Speichern und Verarbeiten von Brüchen wird bewusst verzichtet. Die binär codierten Ganzzahlen können nicht bloss positive Zahlen darstellen, sondern haben den Wertebereich der [[https://de.wikipedia.org/wiki/Ganze_Zahl|"Ganzen Zahlen"]]. Negative Zahlen werden dabei durch das Vorzeichen-Bit identifiziert.  Auf das Speichern und Verarbeiten von Brüchen wird bewusst verzichtet. Die binär codierten Ganzzahlen können nicht bloss positive Zahlen darstellen, sondern haben den Wertebereich der [[https://de.wikipedia.org/wiki/Ganze_Zahl|"Ganzen Zahlen"]]. Negative Zahlen werden dabei durch das Vorzeichen-Bit identifiziert. 
  
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 Wenn beispielsweise ein 8-Bit-Datentyp wie ''byte'' verwendet wird, liegt der Wertebereich bei -128 bis 127. Wird der höchste Wert 127 um 1 erhöht, erfolgt ein Überlauf (Wrap around) und es wird wieder beim kleinsten Wert -128 angesetzt. Somit folgt auf den maximalen positiven Wert unmittelbar der minimal negative Wert – als ob die Zahlenwerte auf einem Kreis angeordnet wären. Wenn beispielsweise ein 8-Bit-Datentyp wie ''byte'' verwendet wird, liegt der Wertebereich bei -128 bis 127. Wird der höchste Wert 127 um 1 erhöht, erfolgt ein Überlauf (Wrap around) und es wird wieder beim kleinsten Wert -128 angesetzt. Somit folgt auf den maximalen positiven Wert unmittelbar der minimal negative Wert – als ob die Zahlenwerte auf einem Kreis angeordnet wären.
  
-{{:modul:m114:learningunits:lu01:zehlenkreis.gif?400|}}+{{de:modul:m114:learningunits:lu01:zehlenkreis.gif?400|}}
  
 Dieses kreisförmige Modell erklärt, warum bei binär codierten Ganzzahlen herkömmliche Konzepte wie ein unendlicher Zahlenstrahl nicht mehr sinnvoll sind. Alle arithmetischen Operationen müssen den Wrap-around-Effekt berücksichtigen, da das Rechnen im fest definierten, kreisförmigen Wertebereich erfolgt. Dieses kreisförmige Modell erklärt, warum bei binär codierten Ganzzahlen herkömmliche Konzepte wie ein unendlicher Zahlenstrahl nicht mehr sinnvoll sind. Alle arithmetischen Operationen müssen den Wrap-around-Effekt berücksichtigen, da das Rechnen im fest definierten, kreisförmigen Wertebereich erfolgt.
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 0011 0010<sub>2</sub> = 50 0011 0010<sub>2</sub> = 50
  
-Wie das geht, erfahren Sie im Kapitel [[modul:m114:learningunits:lu01:umrechnentheorie]].+Wie das geht, erfahren Sie im Kapitel [[de:modul:m114:learningunits:lu01:umrechnentheorie]].
  
 ==== Negative Zahlen als  Zweierkomplement ==== ==== Negative Zahlen als  Zweierkomplement ====
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 In der Informatik wird für negative binäre Ganzzahlen das Zweierkomplement verwendet. In der Informatik wird für negative binäre Ganzzahlen das Zweierkomplement verwendet.
 Mit dieser Technik können Rechenoperationen ohne spezielle Regeln für positive und negative Zahlen eingesetzt werden. Mit dieser Technik können Rechenoperationen ohne spezielle Regeln für positive und negative Zahlen eingesetzt werden.
-Mehr dazu erfahren Sie im Kapitel [[modul:m114:learningunits:lu02:binaermath]].+Mehr dazu erfahren Sie im Kapitel [[de:modul:m114:learningunits:lu02:binaermath]].
  
 Für positive Zahlen: Im Zweierkomplement ist das höchstwertige Bit das Vorzeichenbit. Ist es 0, handelt es sich um eine positive Zahl, deren Wert sich direkt aus der normalen Binärdarstellung ergibt. Für positive Zahlen: Im Zweierkomplement ist das höchstwertige Bit das Vorzeichenbit. Ist es 0, handelt es sich um eine positive Zahl, deren Wert sich direkt aus der normalen Binärdarstellung ergibt.
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 Dies stellt eine Alternative zum oben beschriebenen Vorgehen dar: Dies stellt eine Alternative zum oben beschriebenen Vorgehen dar:
  
-{{:modul:m114:learningunits:lu01:zweierkomplement.png?600|}}+{{de:modul:m114:learningunits:lu01:zweierkomplement.png?600|}}
  
  
  • de/modul/m114/learningunits/lu01/binaereganzzahlen.txt
  • Zuletzt geändert: 2026/01/28 21:12
  • von msuter