Datorrepresentationer

Datorrepresentationer syftar på hur digital information lagras och tolkas i datorer. Bitar kombineras till större enheter och regler avgör hur bitströmmen tolkas som tal, text eller annan data. Olika nivåer av abstraktion används för att beskriva data i minnet jämfört med hur de används i program.

Heltal: I moderna maskiner används oftast tvås komplement för att representera negativa och positiva tal. Detta bestämmer teckenkontroll och hur overflow uppträder. I vissa tillämpningar används unsigned representation när tecken inte behövs.

Flyttal: IEEE 754 dominerar för flyttal i dagens datorer. Tal lagras som en signbit, en exponent och en mantissa. Antalet bitar bestämmer precision och exponentens räckvidd. Avrundningsregler kan leda till felaktigheter; NaN samt +Inf och -Inf förekommer.

Tecken och text: ASCII och utvidgade teckenkodningar har ersatts i stor utsträckning av Unicode med UTF-8 som är variabelt längd och bakåtkompatibelt med ASCII. Textrepresentationer påverkar hur tecken lagras och överförs.

Minnet och struktur: Data lagras i minnet med arkitekturspecifika regler för storlek (byte, ord), alignment och padding. Pekare representerar adresser och sammansatta typer (struct, array) får olika minneslayouter beroende på kompilator och plattform.

Portabilitet och serialisering: När data ska bytas mellan system krävs konvertering till en gemensam representation, exempelvis nätverksordning och standardiserade format för komplexa data (JSON, protobuf). Texttransmission föredrar UTF-8.

Sammanfattning: Förståelse av datorrepresentationer är grundläggande för programmering, prestanda, noggrannhet och interoperabilitet samt ökar förståelsen för när och hur data kan förvanskas eller tolkas fel.