المتغيرات 101: معرفة جهاز الكمبيوتر الخاص بك

للأسف ، رأيت أنه لا يرغب الكثير في تعلم البرمجة لعام 2018 ولكن حتى لو كنت قد قرأت فقط المادة السابقة شخص وبعد قليل من الوقت قادر على إرسال التزام بمشروع برمجيات حرة ، سأكون راضيًا عن عملي 🙂

بالنسبة لأولئك الذين يحبون الأمان ، أعدكم أن ما يلي سيكون منشورًا عن الأمان 🙂 حتى يكون الجميع سعداء ، إذا أراد أي شخص تعلم شيء آخر (مثل git أو إدارة الخادم أو ما أعرفه: p) ، أو التعليق في موضوع آخر لا يمكن الإجابة عليه بطريقة بسيطة في مربع التعليقات ، أخبرني وسنرى كيف يمكننا العمل عليه 😉

حسنًا ، الآن إذا انتقلنا إلى الشيء الخاص بنا ، فقد تحدثنا سابقًا عن الكتابة ، وهذا يتعلق بالطريقة التي نحفظ بها متغيراتنا في برنامج ما ، سنراجع الآن القليل مما يحدث في الداخل ونأمل أن يكون ذلك يمكن أن يكون واضحًا بدرجة كافية.

بت

أعتقد أن هذا موضوع أتطرق إليه دائمًا عندما أكتب عن البرمجة ، إنه بالتأكيد شيء يسحرني وقد ساعدني ذلك على فهم أشياء كثيرة ، سأحاول الآن أن أشرح قليلاً كيف هي ، وكيف تتم قراءتها ، و ما هم ل 🙂

فكر في مفتاح الضوء ، عندما تكون الدائرة مغلقة ، يكون لدينا 0 على الشاشة ، عندما نقوم بتغيير موضع المفتاح ، لأن أ 1🙂 بسيط أليس كذلك؟

الآن أ 0 وعلى 1 يمكن أن تعني أشياء كثيرة ، كل هذا يتوقف على الإبداع الذي تأخذه ، لنفترض أنني أريد أن أعرف ما إذا كان شخص ما سيذهب إلى الشمال أو الجنوب ، 1 يمكن أن تعني الشمال و 0، بالتأكيد ، لنفترض أنني أريد أن أعرف ما إذا كان شخص ما رجلًا أم امرأة ، 1 يمكن أن يكون رجلا و 0يا امرأة 🙂. الآن أريد أن أعرف ما إذا كان هذا الشخص صغيرًا أم كبيرًا (> 22) ، 0 يمكن أن تعني الشباب و 1، أعلى. دعنا نتخيل ... هل لديك أي حيوانات أليفة؟ 1 سأقول نعم ، بينما 0 سأقول لا الآن أريدك أن تقرأ معي السطر التالي:

1001

هذه هي الطريقة القصيرة لقول ...

Una jóven mujer de no más de 22 años se dirige al norte acompañada de su mascota.

وهو مختلف تمامًا عن:

0110 o Un hombre con más de 22 años de edad se dirige solo hacia el sur.

بايت

الآن دعنا نذهب خطوة أخرى إلى الأمام ، دعنا نتعلم كيفية قراءة البايت. البايت هو تسلسل مكون من 8 بتات ، تقرأ من اليمين إلى اليسار وكل منها 1 يمثل قوة 2 رفعت إلى n حيث n هو موضع البت. نظرًا لأنها تبدو صينية ، فلنضع مثالًا صغيرًا 🙂

01001011 لدينا هذا البايت ، والآن سننتقل من اليمين إلى اليسار (<-) سأضعها من أعلى إلى أسفل لأتمكن من كتابة معناها:

1: البت عندما تكون في الموضع 0 يشير إلى أن لدينا 2 التالية مرفوعة إلى الصفر أو 2^0. هذا جيد نعرفه يعادل 1.

1: البتة الثانية ، الآن الموقف 1: 2^1 وهو نفس القول 2

0: بت ثالث ... يجب أن يكون هذا 2^2، ولكن نظرًا لعدم تشغيله ، فسنقوم بتركه 0

1: بت رابع، 2^3 u 8 ؟؟؟؟

0: كمثل 0

0: آخر 0

1: الآن نحن في 2^6 o 64

وأخيرا 0 ، نحن نعلم بالفعل ما يعنيه ذلك 🙂 الآن سنضيف نتائجنا ومقارنتها بالجدول التالي 🙂 لدينا 75 لذلك دعونا نبحث عنه في العمود عشري وسنرى ما يظهر في فحم

لدينا واحدة K!! تهانينا ، أنت تعرف بالفعل كيف تقرأ بالثنائي 🙂 ولكن ربما يكون الأكثر حكمة قد لاحظ أننا حصلنا أيضًا على رقم عشري ، وأن له حدًا (عندما تكون جميع القيم 1) تم العثور على هذا الحد في الرقم 255.

كلمة

الآن سيخبرني أكثر من واحد ، ولكن ماذا لو كنت بحاجة إلى رقم أكبر من 255؟ أو أين يمكنني أن أجد شخصيات أخرى مثل اليابانية؟ حسنًا ، الإجابة بسيطة ، دعنا نضعها معًا 2 bytes. الآن بعد أن أصبح لدينا اثنان ، فإن العدد المحتمل للتوليفات التي لدينا هو 2^16 o 65536 النتائج المحتملة ، مثل 0 واحد من هؤلاء ، أقصى حد ممكن هو 65535. هل هذا الرقم يدق جرسًا لأي شخص؟ تذكر الحد الأقصى لعدد المنافذ على نظام لينكس؟ أترك لهم واجباتهم المدرسية

كلمة مزدوجة ورباعية

لمزيد من الرياضيات ، توجد أيضًا تنسيقات محددة ، مثل كلمة مزدوجة تحتوي ، كما قد يتصور الكثيرون بالفعل 2 word o 4 bytes (o 32 bits) من المعلومات ، مثل قول:

11111111111111111111111111111111 أو 0 a 4 294 967 295

في هذه المرحلة ، سيتساءل الكثيرون عما يحدث للأرقام السالبة ، أي في مكان ما يجب التفكير فيها ، أليس كذلك؟ لكي تتمكن من تخزين رقم سالب ، اختار مطورو المعالج احتلال البت الأول على اليسار كقيمة تسجيل. هذا يعني أنه إذا كان البت الأول هو 0 نحن نتحدث عن رقم موجب ، ولكن إذا كان كذلك 1 لدينا سلبي. الآن انظر لماذا البتات مميزة جدًا ، يمكن أن تكون ما تريد 😀

لكن من الواضح أن هذا يتركنا في موضع واحد أقل لإجراء الضرب! لذلك لدينا0 a 4 294 967 295 يصبح:

-2,147,483,648 a +2,147,483,647

الآن ، الكثير منا لديه بالفعل 64 bits، وهذه هي قيمة رباعي كلمة، يمكن أن يكون لدينا قيم تتراوح من 0 a 18 446 744 073 709 551 615. هذا رقم كبير 🙂

لماذا 8 بت؟

هذا شيء قد يتساءل أكثر من شخص ، والإجابة تكمن في الأجهزة. منذ البداية ، احتاج المعالجات إلى البيانات حتى تتمكن من إجراء العمليات. يتم تخزين البيانات في ذاكرة الكمبيوتر وفي كل مرة يطلبها المعالج ، فإنه يستخدم حافلات البيانات للحصول عليها. في العصور القديمة ، كان بإمكان هذه الحافلات الاتصال بحد أقصى 8 بت لكل دورة ، وهذا يعني أن الطريقة القصوى والأكثر فاعلية لنقل البيانات هي تجميع 8 بت وإرسالها إلى المعالج.

مع مرور الوقت وحتى اليوم ، طورت المعالجات القدرة على تحريك 16 بت و 32 بت و… 64 بت.

ما علاقتها بالكتابة؟

نحن الآن في الجزء الذي يكون فيه كل شيء منطقيًا 🙂 الكتابة هي خاصية تستخدمها لغات البرمجة لتسمية مساحات الذاكرة هذه. جميع المتغيرات لها نظير في أحد هذه الأنواع من البيانات ، بغض النظر عن ما يطلق عليه. هذه معروفة باسم أنواع البيانات البدائيةكل لغة مكتوبة بقوة لها مفهومها عن هذه القيم والكمية التي تمثلها. على سبيل المثال في C لدينا مكتبة limits.h والذي يوضح لنا الحد الأقصى والحد الأدنى من القيم الأولية.

دعونا نرى ما يحدث إذا حاولنا كسر إحدى القيم:

على اليمين لدينا قيم الملف limits.h وعلى اليسار اتخذنا إحدى هذه القيم (unsigned short int) وقمنا بتعيين رقم أعلى من الرقم المقابل. نتيجة لذلك ، يحذرنا المترجم من أننا نسيء استخدام الذاكرة لأن الصيغة الثنائية لـ 66666 لا يمكن أن يتناسب مع الشكل الثنائي لـ 65535. هذا يقودنا إلى درس في أداء عندما نبرمج ، إذا كانت قيمتك لن تنمو كثيرًا بمرور الوقت ، أو إذا كنت لا تتطلب قيمًا كبيرة مثل تلك الخاصة بـ مضاعفة o رباعي كلمةيؤدي استخدام النوع الصحيح إلى تقليل حجم الذاكرة المطلوبة بواسطة وحدة المعالجة المركزية ، مما يعني زيادة سرعة الحصول على البيانات إذا تم حسابها جيدًا.

على جانب المترجم ، يكون هذا أسهل بسبب التحويلات الضمنية. جعندما نحدد متغيرًا في لغات مثل جافا سكريبت أو بايثون ، يكون المترجم الفوري مسؤولاً عن فهم نوعه ، وتخصيص مساحة ذاكرة كافية لإجراء العمليات. دعونا نرى مثالاً بسيطًا 🙂

كما ترى ، ليس علينا أن نشرح لمترجم بايثون نوع المتغير لدينا ، لأنه يهتم بتعيين نوع وتخزينه في الذاكرة 🙂

اعرف متغيراتك

يعتمد هذا على اللغة ونوع التنفيذ الذي ستستخدمه ، ولكن الخطوة الأولى لتكون قادرًا على البرمجة هي معرفة المتغيرات التي يمكنك استخدامها 🙂 بمجرد فهم المتغيرات ، ستكون في وضع يسمح لك بالقدرة لاستخدامها بكفاءة ومنطقية لتخزين المعلومات (المقدمة من قبل المستخدم أو من قبل النظام). هذه هي الخطوة الأولى في سلم البرمجة ونأمل بعد قراءة هذا المقال أن يكون لديك فهم أفضل لكيفية عمل جهاز الكمبيوتر الخاص بك وكيف يخزن المعلومات. سيبقى معي حتى المقالة التالية ، تذكر أن تترك تعليقاتك لترى ما إذا كان عليك التعزيز أو التعليق على أي نقطة محددة. في صحتك