Varijable 101: Poznavanje računara

Nažalost, vidio sam da malo ljudi želi naučiti programirati ovu 2018. godinu, ali čak i da sam samo pročitao svoj prethodni članak osoba i nakon malo vremena bude mogla poslati obavezu na projekt besplatnog softvera, bio bih zadovoljan svojim radom 🙂

Za one koji vole sigurnost, obećavam vam da će sljedeće biti post o sigurnosnim zadacima, tako da su svi sretni ako neko želi naučiti nešto drugo (poput gita, administriranje servera ili ne znam: p) ili da komentiraju neku drugu temu na koji se ne može lako odgovoriti u okviru za komentare, javite mi i možemo vidjeti kako to možemo raditi 😉

Pa, ako idemo na našu stvar, ranije smo razgovarali o tipkanju i da je to povezano s načinom na koji spremamo naše varijable u program, sada ćemo pregledati malo onoga što se događa unutra i nadamo se da to može dovoljno jasno.

bits

Mislim da je ovo tema koje se uvijek dotičem kada pišem o programiranju, to je sigurno nešto što me fascinira i što mi je pomoglo da razumijem mnoge stvari, sada ću pokušati objasniti malo kako su, kako se čitaju i čemu služe 🙂

Zamislite prekidač za svjetlo, kad je krug zatvoren, imamo a 0 na ekranu, kada promijenimo položaj prekidača, jer a 1🙂 jednostavno zar ne?

Sada a 0 i a 1 Oni mogu značiti mnogo stvari, sve ovisi o kreativnosti s kojom ga poduzimate, pretpostavimo da želim znati ide li netko na sjever ili jug, 1 može značiti sjever i 0, sur 🙂 recimo da želim znati je li neko muškarac ili žena, 1 može biti muškarac i 0, žena 🙂. Sada želim znati je li ta osoba mlada ili stara (> 22), 0 može značiti mlad i 1, više. Nastavimo maštati ... Imate li kućnih ljubimaca? 1 Rekao bih da da, dok 0 Rekao bih ne Sada želim da pročitate sljedeći red sa mnom:

1001

Ovo je kratak način da kažem ...

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

što se vrlo razlikuje od:

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

Bytes

Idemo sada korak dalje, naučimo kako čitati bajtove. Bajt je niz od 8 bitova, koji se čitaju zdesna nalijevo i svaki 1 predstavlja moć 2 podignuta na n gdje n je položaj bita. Kako zvuči kao kineski, stavimo mali primjer 🙂

01001011 Imamo ovaj bajt, sada ćemo ići s desna na lijevo (<-) Stavit ću ih odozgo prema dolje kako bih mogao napisati njihovo značenje:

1: bit u položaju 0 označava da imamo sljedeća 2 podignuta na nulu ili 2^0. Ovo dobro što znamo je ekvivalentno 1.

1: drugi bit, sada položaj 1: 2^1 što je isto što i reći 2

0: treći bit ... ovo bi trebalo biti 2^2, ali budući da nije uključen, ostavit ćemo ga uključenim 0

1: četvrti bit, 2^3 u 8 🙂

0: isto kao 0

0: ostalo 0

1: sada smo unutra 2^6 o 64

i konačno 0 , mi već znamo što to znači 🙂 sada ćemo dodati naše rezultate i usporediti ih sa sljedećom tablicom 🙂 imamo 75 pa potražimo to u koloni Decimalno i vidjet ćemo šta se pojavljuje u char

Imamo jednog K!! Čestitam, već znate kako čitati u binarnom obliku 🙂 Ali najpametniji su možda primijetili da smo dobili i decimalni broj i da ima ograničenje (kada su sve vrijednosti 1) To ograničenje se nalazi u broju 255.

riječ

Sad će mi reći više od jednog, ali što ako trebam broj veći od 255? ili gdje mogu naći druge likove poput Japanaca? Pa, odgovor je jednostavan, spojimo 2 bytes. Sad kad imamo dvije, mogući broj kombinacija koje imamo je 2^16 o 65536 mogući ishodi, kao što su 0 je jedan od tih, maksimum mogućih je 65535. Zvoni li nekome taj broj? Sjećate se maksimalnog broja portova na linux sistemu? Ostavljam im domaće zadatke 😉

Dvostruka riječ i četverokut

Za matematičkije postoje i specifični formati, dvostruka riječ sadrže, kao što su mnogi već mogli zamisliti 2 word o 4 bytes (o 32 bits) informacija, isto što i reći:

11111111111111111111111111111111 ili od 0 a 4 294 967 295

U ovom trenutku mnogi će se zapitati što se događa s negativnim brojevima, to jest negdje o kojima se mora razmišljati, zar ne? Da bi mogli pohraniti negativan broj, programeri procesora odlučili su zauzeti prvi bit s lijeve strane kao vrijednost znaka. To znači da ako je prvi bit 0 govorimo o pozitivnom broju, ali ako jeste 1 imamo negativan. Sada pogledajte zašto su bitovi tako posebni, mogu biti što god želite want

Ali ovo nam očito ostavlja jednu poziciju manje za množenje! Dakle naš0 a 4 294 967 295 postaje:

-2,147,483,648 a +2,147,483,647

Mnogi od nas već jesu 64 bits, a ovo je vrijednost a quad word, možemo imati vrijednosti u rasponu od 0 a 18 446 744 073 709 551 615. To je velik broj 🙂

Zašto 8 bit?

To se nešto što se možda pita, a odgovor je u hardveru. Od početka su procesorima potrebni podaci da bi mogli izvoditi operacije. Podaci se pohranjuju u memoriju računara i svaki put kad ih procesor zahtijeva, koristi se sabirnicama podataka da ih dobije. U davna vremena ove sabirnice mogle su komunicirati najviše 8 bita po ciklusu, što znači da je maksimalni i najefikasniji način premještanja podataka bio grupiranje 8 bita i njihovo slanje u procesor.

S vremenom, do danas, procesori su razvili sposobnost pomicanja 16 bita, 32 bita i ... 64 bita.

Kakve to veze ima s tipkanjem?

Sad smo u dijelu u kojem sve to ima smisla 🙂 Kucanje je svojstvo koje programski jezici koriste za imenovanje ovih memorijskih prostora. Sve varijable imaju svoj pandan u jednoj od ovih vrsta podataka, bez obzira kako se zvale. Oni su poznati kao primitivni tipovi podatakaSvaki jako otkucani jezik ima svoje poimanje ovih vrijednosti i količine koju one predstavljaju. Na primjer, u C imamo biblioteku limits.h što nam pokazuje maksimalnu i minimalnu količinu primitivnih vrijednosti.

Pogledajmo što će se dogoditi ako pokušamo razbiti jednu od vrijednosti:

S desne strane imamo vrijednosti datoteke limits.h i s lijeve strane uzeli smo jednu od ovih vrijednosti (unsigned short int) i dodijelili smo broj veći od odgovarajućeg. Kao rezultat toga, kompajler nas upozorava da zloupotrebljavamo memoriju zbog binarnog oblika 66666 ne može se uklopiti u binarni oblik 65535. To nas vodi do lekcije iz performanse kada programiramo, ako vaša vrijednost neće rasti puno s vremenom ili ako vam nisu potrebne vrijednosti velike kao vrijednosti dvostruko o quad wordUpotreba ispravnog tipa smanjuje količinu memorije koju CPU zahtijeva, što podrazumijeva veću brzinu dohvata podataka ako je dobro proračunata.

Na strani tumača to je lakše zbog implicitne konverzije. Conda definiramo varijablu na jezicima kao što su javascript ili Python, tumač je zadužen da razumije koji je to tip i dodjeljuje dovoljno memorijskog prostora za izvođenje operacija. Pogledajmo jednostavan primjer 🙂

Kao što vidite, ne moramo tumaču pythona objašnjavati tip naše varijable, jer je ona zadužena za dodjeljivanje tipa i njegovo spremanje u memoriju 🙂

Znajte svoje varijable

To ovisi o jeziku i vrsti implementacije koju ćete koristiti, ali prvi korak da biste mogli programirati je naučiti varijable koje možete koristiti 🙂 Jednom kad shvatite varijable, bit ćete u mogućnosti da ih učinkovito i logično koristite za pohranu podataka (pod uvjetom od strane korisnika ili sistema). Ovo je prvi korak na programskoj ljestvici i nadamo se da ćete nakon čitanja ovog članka bolje razumjeti kako vaše računalo radi i kako čuva informacije. Biće sa mnom do sljedećeg članka, ne zaboravite ostaviti komentare da biste vidjeli trebate li pojačati ili komentirati bilo koju konkretnu točku. Živjeli