Kokonaisbittien

Kokonaisbittien on käsite tietojenkäsittelytieteessä, joka kuvaa kokonaislukujen esittämistä bittijonoina. Bitti on tietokoneen pienin tallennusyksikkö ja saa arvot 0 tai 1. Bittijonon pituus määrittää, kuinka suuria kokonaislukuja voidaan esittää ja millaisia ylimitoituksia tai virheitä luvun käsittelyyn liittyy.

Epäsignoitua esitystä (unsigned) käytettäessä kokonaisbittien arvo lasketaan binäärisestä esityksestä V = sum b_i 2^i, i = 0..n-1. Tällöin jono voi edustaa lukuja väliltä 0 ja 2^n−1. Allekirjoitettujen esitysten yleisimmät muodot ovat kaksin komplementin (two's complement) sekä signaali-magnitudin (sign-magnitude) ja mahdollisesti viritysjärjestelmä (bias). Esimerkiksi kaksin komplementissa suurin negatiivinen arvo ja pienin positiivinen arvo ovat tasan eripituisia, ja ylivuoto ilmenee, kun laskun tulos menee ulos esitettävän alueen.

Toiminnot ja ominaisuudet: Bittinkäsittelyyn kuuluvat bittimajotus, AND-, OR-, XOR- ja NOT-operaatiot sekä bitin siirrot vasemmalle ja oikealle. Aritmetiikassa lisäys ja vähennys on huomioitava ylivuodosta, joka tapahtuu, kun tulos ei mahdu esitysalueelle. Kiinteäpituus (fixed-width) -jaon luvut ovat helposti muistettavia, mutta käytännössä ylivuoto sekä epäyhtenäiset merkinnät on syytä huomioida.

Käyttökonteksteja ovat muun muassa tietokoneiden arkkitehtuuri, muistinhallinta, ohjelmointi sekä kryptografia. Esimerkkitilanteena 8-bittinen kokonaisbits unsigned-avaruudessa kattaa arvot 0–255, kun taas kaksin komplementin esityksessä alue on -128…127.

Lisätietoja: binäärinen lukujärjestelmä, kokonaislukujen esitys, kaksin komplementti, bitwise-operaatiot.