Variabloj 101: Scii Vian Komputilon

Bedaŭrinde mi vidis, ke ne multaj volas lerni programi ĉi tiun 2018 🙁 sed eĉ se mi nur legis mian antaŭa artikolo homo kaj post iom da tempo povas sendi devontigon al projekto pri libera programaro, mi estus kontenta pri mia laboro 🙂

Por tiuj, kiuj amas sekurecon, mi promesas al vi, ke jenaj afiŝoj pri sekureco security do ĉiuj feliĉas, se iu volas lerni ion alian (kiel git, servila administrado, aŭ kion mi scias: p), aŭ komenti pri iu alia temo, al kiu ne eblas respondi simple en la komenta skatolo, sciigu min kaj ni vidas kiel ni povas labori ĝin 😉

Nu, nun se ni iros al nia afero, antaŭe ni parolis pri tajpado, kaj ke ĉi tio rilatas al la maniero per kiu ni konservas niajn variablojn en programo, nun ni iomete revizios tion, kio okazas interne kaj espereble ĝi povas esti sufiĉe klara.

Bitoj

Mi pensas, ke ĉi tio estas temo, kiun mi ĉiam tuŝas, kiam mi verkas pri programado, ĝi certe estas io, kio fascinas min kaj kiu helpis min kompreni multajn aferojn, nun mi provos iomete klarigi, kiel ili estas, kiel ili estas legataj, kaj por kio ili estas 🙂

Pensu pri lumŝaltilo, kiam la cirkvito estas fermita, ni havas 0 sur la ekrano, kiam ni ŝanĝas la pozicion de la ŝaltilo, ĉar a 1🙂 simpla ĉu ne?

Nun a 0 kaj a 1 ili povas signifi multajn aferojn, ĉio dependas de la kreivo per kiu vi prenas ĝin, supozu ke mi volas scii ĉu iu iras al la Nordo aŭ la Sudo, 1 povas signifi nordon kaj 0, sur 🙂 ni diru, ke mi volas scii, ĉu iu estas viro aŭ virino, 1 ĝi povas esti viro kaj 0, virino 🙂. Nun mi volas scii ĉu ĉi tiu persono estas juna aŭ maljuna (> 22), 0 povas signifi juna kaj 1, pli alte. Ni daŭre imagu ... Ĉu vi havas dorlotbestojn? 1 Mi dirus jes, dum 0 Mi dirus ne Nun mi volas, ke vi legu la jenan linion kun mi:

1001

Jen la mallonga maniero diri ...

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

kiu tre diferencas de:

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

Bajtoj

Nun ni iru unu paŝon plu, ni lernu kiel legi bajtojn. Bajto estas la vico de 8 bitoj, kiuj estas legataj de dekstre maldekstren kaj ĉiu 1 reprezentas potencon de 2 levita al la n kie n estas la pozicio de la bito. Ĉar ĝi sonas kiel ĉina, ni donu etan ekzemplon 🙂

01001011 Ni havas ĉi tiun bajton, nun ni iros dekstren maldekstren (<-) Mi metos ilin de supre malsupren por povi skribi ilian signifon:

1: la iomete en pozicio 0 indikas, ke ni havas la jenajn 2 levitajn al nulo aŭ 2^0. Ĉi tiu puto, kiun ni scias, samvaloras 1.

1: la dua bito, nun la pozicio 1: 2^1 kio samas kiel diri 2

0: tria bito ... ĉi tio estu 2^2, sed ĉar ĝi ne funkcias, ni lasos ĝin aktiva 0

1: kvara bito, 2^3 u 8 🙂

0: same kiel 0

0: alia 0

1: nun ni estas en 2^6 o 64

kaj fine 0 , ni jam scias kion ĝi signifas 🙂 nun ni aldonos niajn rezultojn kaj komparos ilin kun la sekva tabelo 🙂 Ni havas 75 do ni serĉu ĝin en la kolumno Dekuma kaj ni vidos, kio aperas en Char

Ni havas unu K!! Gratulon, vi jam scias legi binare 🙂 Sed la plej sagacaj eble rimarkis, ke ni ankaŭ akiris dekuman nombron, kaj ke ĝi havas limon (kiam ĉiuj valoroj estas 1) Tiu limo troviĝas en la nombro 255.

vorto

Nun pli ol unu diros al mi, sed se mi bezonas nombron pli grandan ol 255? aŭ kie mi povas trovi aliajn rolulojn kiel la japana? Nu la respondo estas simpla, ni kunmetu 2 bytes. Nun, kiam ni havas du, la ebla nombro da kombinaĵoj, kiujn ni havas, estas 2^16 o 65536 eblaj rezultoj, kiel ekzemple 0 estas unu el tiuj, la maksimumo ebla estas 65535. Ĉu tiu numero sonorigas al iu? Ĉu vi memoras la maksimuman nombron da havenoj en Linux-sistemo? Mi lasas al ili hejmtaskon 😉

Duobla vorto kaj kvarvorto

Por la pli matematika ekzistas ankaŭ specifaj formatoj, la duobla vorto enhavi, kiel multaj eble jam imagis 2 word o 4 bytes (o 32 bits) de informoj, same kiel diri:

11111111111111111111111111111111 aŭ de 0 a 4 294 967 295

Je ĉi tiu punkto multaj scivolos, kio okazas kun negativaj nombroj, tio estas, ie ili devas esti pripensitaj, ĉu ne? Por povi stoki negativan nombron, la procesoraj programistoj elektis okupi la unuan biton maldekstre kiel signovaloro. Ĉi tio signifas, ke se la unua bito estas 0 ni parolas pri pozitiva nombro, sed se ĝi estas 1 ni havas negativon. Nun vidu kial la bitoj estas tiel specialaj, ili povas esti kion ajn vi volas 😀

Sed ĉi tio evidente lasas nin kun unu malpli pozicio por fari la multiplikon! Do nia0 a 4 294 967 295 fariĝas:

-2,147,483,648 a +2,147,483,647

Nun multaj el ni jam havas 64 bits, kaj ĉi tiu estas la valoro de a kvarvorta, ni povas havi valorojn de 0 a 18 446 744 073 709 551 615. Tio estas granda nombro 🙂

Kial 8 bitoj?

Ĉi tio estas io, kion eble pli ol unu scivolas, kaj la respondo estas en la aparataro. De la komenco, procesoroj bezonis datumojn por povi plenumi operaciojn. La datumoj estas konservitaj en la memoro de la komputilo kaj ĉiufoje kiam la procesoro postulas ĝin, ĝi uzas la datumajn busojn por akiri ĝin. En antikvaj tempoj, ĉi tiuj busoj povus komuniki maksimume 8 bitojn po ciklo, tio signifas, ke la maksimuma kaj plej efika maniero movi datumojn estis grupigi 8 bitojn kaj sendi ilin al la procesoro.

Kun la paso de la tempo, ĝis hodiaŭ, procesoroj evoluigis la kapablon movi 16 bitojn, 32 bitojn kaj ... 64 bitojn.

Kio rilatas al tajpado?

Ni nun estas ĉe la parto, kie ĉio havas sencon. Tajpado estas eco, kiun programlingvoj uzas por nomi ĉi tiujn memorajn spacojn. Ĉiuj variabloj havas sian samrangon en unu el ĉi tiuj specoj de datumoj, negrave kiel ili nomiĝas. Ĉi tiuj estas konataj kiel primitivaj datumtipojĈiu forte tajpita lingvo havas sian koncepton pri ĉi tiuj valoroj, kaj la kvanton, kiun ili reprezentas. Ekzemple en C ni havas la bibliotekon limits.h kiu montras al ni la maksimuman kaj minimuman kvanton de primitivaj valoroj.

Ni vidu, kio okazas, se ni provas rompi unu el la valoroj:

Dekstre ni havas la valorojn de la dosiero limits.h kaj maldekstre ni prenis unu el ĉi tiuj valoroj (unsigned short int) kaj ni asignis nombron pli altan ol la responda. Rezulte la kompililo avertas nin, ke ni misuzas memoron ĉar la duuma formo de 66666 ne povas konveni en la duuma formo de 65535. Ĉi tio kondukas nin al leciono pri elfaro kiam ni programas, se via valoro ne kreskos multe kun la tempo, aŭ se vi ne postulas valorojn tiel grandajn kiel tiuj de duobla o kvarvortaUzi la ĝustan tipon reduktas la kvanton de memoro petita de la CPU, kio implicas pli altan rapidon akiri datumojn se ĝi estas bone kalkulita.

Ĉe la interpretila flanko ĉi tio estas pli facila pro la implicaj konvertiĝoj. CKiam ni difinas variablon en lingvoj kiel Ĝavaskripto aŭ Python, la interpretisto komisias kompreni kian tipon ĝi havas kaj asigni sufiĉe da memora spaco por plenumi la operaciojn. Ni vidu simplan ekzemplon 🙂

Kiel vi vidas, ni ne devas klarigi al la interpretisto de python la tipon de nia variablo, ĉar ĝi zorgas pri asignado de tipo kaj konservado de ĝi en memoro 🙂

Sciu viajn variablojn

Ĉi tio dependas de la lingvo kaj speco de efektivigo, kiun vi uzos, sed la unua paŝo por povi programi estas lerni la variablojn, kiujn vi povas uzi 🙂 Unufoje vi komprenos la variablojn, vi povos uzi ilin efike kaj logike por stoki informojn (provizita de uzanto aŭ de la sistemo). Ĉi tiu estas la unua paŝo sur la programa ŝtupetaro kaj espereble post legado de ĉi tiu artikolo vi pli bone komprenos kiel funkcias via komputilo kaj kiel ĝi stokas informojn. Ĝi estos kun mi ĝis la sekva artikolo, memoru lasi viajn komentojn por vidi ĉu vi devas plifortigi aŭ komenti iun specifan punkton. Saluton