Muutujad 101: arvuti tundmine

Kahjuks olen näinud, et mitte paljud ei taha õppida seda 2018. aastat programmeerima, kuid isegi kui ma oleksin ainult oma lugu lugenud eelmises artiklis inimene ja suudab mõne aja pärast vabale tarkvaraprojektile pühenduse saata, oleksin oma tööga rahul 🙂

Neile, kes armastavad turvalisust, luban teile, et järgmine on postitus turvalisuse kohta 🙂 nii et kõigil on hea meel, kui keegi soovib midagi muud õppida (nt git, serveri haldamine või mida ma tean: p), või kommenteerida mõnda muud teemat sellele ei saa kommentaarikastis lihtsal viisil vastata, andke mulle teada ja näeme, kuidas saame sellega hakkama 😉

Noh, nüüd kui me läheme oma asja juurde, siis varem rääkisime kirjutamisest ja see oli seotud viisiga, kuidas me oma muutujaid programmis salvestame, nüüd vaatame natuke, mis seal sees toimub ja loodetavasti saab piisavalt selge.

Bitti

Ma arvan, et see on teema, mida ma programmeerimisest kirjutades alati puudutan, see on kindlasti midagi, mis mind paelub ja mis on aidanud mul paljudest asjadest aru saada, nüüd proovin veidi selgitada, kuidas nad on, kuidas neid loetakse ja milleks need on mõeldud 🙂

Mõelge valguslülitile, kui vooluring on suletud, on meil a 0 ekraanil, kui muudame lüliti asendit, sest a 1🙂 lihtne, kas pole?

Nüüd a 0 ja 1 Need võivad tähendada paljusid asju, kõik sõltub loovusest, millega te seda võtate. Oletame, et ma tahan teada, kas keegi läheb põhja või lõunasse, 1 võib tähendada põhja ja 0oletame, et tahan teada, kas keegi on mees või naine, 1 see võib olla mees ja 0, naine 🙂. Nüüd tahan teada, kas see inimene on noor või vana (> 22), 0 võib tähendada noori ja 1, kõrgem. Kujutame edasi ... Kas teil on lemmikloomi? 1 Ma ütleksin jah, samas 0 Ma ütleks ei Nüüd tahan, et loeksite minuga järgmist rida:

1001

See on lühike viis öelda ...

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

mis erineb oluliselt:

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

Bytes

Nüüd läheme veel ühe sammu edasi, õpime baitide lugemist. Bait on 8-bitine jada, mida loetakse paremalt vasakule ja kumbki 1 tähistab võimu 2 tõstetud n kus n on biti asend. Kuna see kõlab nagu hiina keel, toome väikese näite 🙂

01001011 Meil on see bait, nüüd läheme paremalt vasakule (<-). Panen need ülevalt alla, et saaksin nende tähenduse kirjutada:

1: otsas olev asend 0 näitab, et meil on järgmised 2 tõstetud nulli või 2^0. See hästi teadaolev on samaväärne 1.

1: teine ​​bitt, nüüd positsioon 1: 2^1 mis on sama mis öelda 2

0: kolmas bit ... see peaks olema 2^2, kuid kuna see pole sees, siis jätame selle sisse 0

1: neljas bitt, 2^3 u 8 🙂

0: sama mis 0

0: muu 0

1: nüüd oleme sees 2^6 o 64

ja lõpuks 0 , me juba teame, mida see tähendab 🙂 nüüd lisame oma tulemused ja võrdleme neid järgmise tabeliga 🙂 Meil ​​on 75 nii et otsime seda veerust Kümnend- ja me näeme, mis ilmub Char

Meil on üks K!! Palju õnne, teate juba, kuidas binaarselt lugeda 🙂 Kuid kõige nõtkem võib olla märganud, et oleme saanud ka kümnendarvu ja sellel on piir (kui kõik väärtused on 1) See piir on arv 255.

sõna

Nüüd ütleb mulle rohkem kui üks, aga mis siis, kui mul on vaja numbrit, mis on suurem kui 255? või kust leida muid jaapanlastest märke? Noh, vastus on lihtne, paneme kokku 2 bytes. Nüüd, kui meil on kaks, on võimalik kombinatsioonide arv 2^16 o 65536 võimalikud tulemused, näiteks 0 on üks neist, maksimaalne võimalik on 65535. Kas see number helistab kellelegi kellale? Kas mäletate Linuxi maksimaalset sadamate arvu? Jätan neile kodutöö 😉

Topelt- ja neljasõna

Matemaatilisemaks on olemas ka konkreetsed vormingud, kahekordne sõna sisaldavad, nagu paljud võivad juba ette kujutada 2 word o 4 bytes (o 32 bits) teavet, sama mis öelda:

11111111111111111111111111111111 kuni 0 a 4 294 967 295

Siinkohal mõtlevad paljud, mis juhtub negatiivsete arvudega, st kusagil tuleb neid kaaluda, eks? Negatiivse arvu salvestamiseks otsustasid protsessori arendajad hõivata märgi väärtusena esimese vasakpoolse biti. See tähendab, et kui esimene bitt on 0 me räägime positiivsest arvust, kuid kui see on nii 1 meil on negatiivne. Nüüd vaadake, miks bitid on nii erilised, et need võivad olla kõik, mida soovite 😀

Kuid see jätab meile ilmselgelt korrutamise ühe positsiooni vähemaks! Nii et meie0 a 4 294 967 295 saab:

-2,147,483,648 a +2,147,483,647

Nüüd on paljud meist juba seda teinud 64 bitsja see on a väärtus neljasõna, meil võivad olla väärtused vahemikus 0 a 18 446 744 073 709 551 615. See on suur arv 🙂

Miks 8-bitine?

See on midagi, mida rohkem kui üks võib imestada, ja vastus on riistvaras. Algusest peale vajasid töötlejad toimingute sooritamiseks andmeid. Andmed salvestatakse arvuti mällu ja iga kord, kui protsessor seda nõuab, kasutab ta nende saamiseks andmebusse. Iidsetel aegadel võisid need bussid tsükli kohta edastada maksimaalselt 8 bitti, see tähendab, et maksimaalne ja tõhusam viis andmete teisaldamiseks oli 8 bitti grupeerimine ja protsessorile saatmine.

Aja möödudes on tänaseni töötlejad välja töötanud võime liikuda 16 bitti, 32 bitti ja… 64 bitti.

Mis on sellel pistmist?

Oleme nüüd selles osas, kus see kõik on mõistlik. 🙂 Sisestamine on omadus, mida programmeerimiskeeled nende mäluruumide nimetamiseks kasutavad. Kõigil muutujatel on vaste ühes sellist tüüpi andmetest, olenemata sellest, kuidas neid nimetatakse. Need on tuntud kui primitiivsed andmetüübidIgal tugevalt kirjutatud keelel on nende väärtuste kontseptsioon ja nende esindatav kogus. Näiteks C-s on meil raamatukogu limits.h mis näitab meile primitiivsete väärtuste maksimaalset ja minimaalset kogust.

Vaatame, mis juhtub, kui proovime ühte väärtustest murda:

Paremal on meil faili väärtused limits.h ja vasakul oleme võtnud ühe neist väärtustest (unsigned short int) ja oleme määranud vastavast suurema numbri. Selle tulemusena hoiatab koostaja meid, et me kasutame mälu valesti, kuna binaarne vorm 66666 ei mahu binaarsesse vormi 65535. See viib meid õppetundini aastal jõudlus kui programmeerime, kui teie väärtus ei hakka aja jooksul palju kasvama või kui te ei nõua nii suuri väärtusi kui kahekordistada o neljasõnaÕige tüübi kasutamine vähendab protsessori soovitud mälumahtu, mis tähendab andmete kiiremat saamist, kui see on hästi arvutatud.

Tõlgi poolel on see tänu kaudsed konversioonid. CKui defineerime muutuja sellistes keeltes nagu javascript või Python, on tõlgi ülesandeks mõista, mis tüüpi see on, ja eraldada operatsioonide teostamiseks piisavalt mäluruumi. Vaatame lihtsat näidet 🙂

Nagu näete, ei pea me pythoni interpretaatorile meie muutuja tüüpi selgitama, sest see hoolitseb tüübi määramise ja mällu salvestamise eest 🙂

Teadke oma muutujaid

See sõltub keelest ja juurutamise tüübist, mida kavatsete kasutada, kuid esimene samm programmeerimiseks on õppida muutujaid, mida saate kasutada 🙂 Kui olete muutujatest aru saanud, on teil võimalus neid teabe salvestamiseks tõhusalt ja loogiliselt kasutada (pakutakse kasutaja või süsteemi poolt). See on esimene samm programmeerimisredelil ja loodetavasti saate pärast selle artikli lugemist paremini mõista, kuidas teie arvuti töötab ja kuidas see teavet salvestab. See on minuga kuni järgmise artiklini. Ärge unustage jätta oma kommentaarid, et näha, kas peate mõnda konkreetset punkti tugevdama või kommenteerima. Terviseks