Muuttujat 101: Tietokoneesi tunteminen

Valitettavasti olen nähnyt, että monet eivät halua oppia ohjelmoimaan tätä vuotta 2018, mutta vaikka olisin vain lukenut artículo etupäätä henkilö ja pystyy hetken kuluttua lähettämään sitoumuksen ilmaiseen ohjelmistoprojektiin, olisin tyytyväinen työhöni 🙂

Niille, jotka rakastavat tietoturvaa, lupaan teille, että seuraava on viesti turvallisuustehtävistä, joten kaikki ovat onnellisia, jos joku haluaa oppia jotain muuta (kuten git, palvelimen hallinta tai en tiedä: p), tai kommentoida muuta aihetta johon ei voida vastata yksinkertaisella tavalla kommenttikentässä, kerro minulle ja näemme kuinka voimme tehdä sen 😉

No, nyt kun menemme asiaamme, aiemmin puhuimme kirjoittamisesta ja että tämä liittyi tapaan, jolla tallennamme muuttujamme ohjelmassa, nyt tarkastelemme hieman mitä sisällä tapahtuu ja toivottavasti se voi olla tarpeeksi selkeä.

Bittiä

Luulen, että tämä on aihe, jota kosketan aina kirjoittaessani ohjelmoinnista, se on varmasti jotain, joka kiehtoo minua ja joka on auttanut minua ymmärtämään monia asioita. Yritän nyt selittää vähän, miten he ovat, miten heitä luetaan ja mihin ne ovat 🙂

Ajattele valokytkintä, kun piiri on suljettu, meillä on 0 ruudulla, kun vaihdamme kytkimen asentoa, koska a 1🙂 yksinkertainen, eikö olekin?

Nyt a 0 ja 1 Ne voivat tarkoittaa monia asioita, kaikki riippuu luovuudesta, jolla otat sen. Oletan, että haluan tietää, onko joku menossa pohjoiseen vai etelään, 1 voi tarkoittaa pohjoista ja 0, sur 🙂 sanotaan, että haluan tietää, onko joku mies vai nainen, 1 se voi olla mies ja 0, nainen 🙂. Nyt haluan tietää, onko tämä henkilö nuori vai vanha (> 22), 0 voi tarkoittaa nuoria ja 1, korkeampi. Kuvitellaan jatkuvasti ... Onko sinulla lemmikkejä? 1 Sanoisin kyllä, kun 0 Sanoisin ei Nyt haluan sinun lukevan seuraavan rivin kanssani:

1001

Tämä on lyhyt tapa sanoa ...

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

mikä on hyvin erilainen kuin:

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

Tavua

Mennään nyt askeleen pidemmälle, opitaan kuinka tavuja luetaan. Tavu on 8 bitin sarja, joka luetaan oikealta vasemmalle ja kukin 1 edustaa voimaa 2 korotettu n Donde n on kärjen sijainti. Koska se kuulostaa kiinalaiselta, laitetaan pieni esimerkki 🙂

01001011 Meillä on tämä tavu, nyt aiomme siirtyä oikealta vasemmalle (<-) aion laittaa ne ylhäältä alas voidakseni kirjoittaa niiden merkityksen:

1: terä, kun se on paikallaan 0 osoittaa, että seuraavat 2 on nostettu nollaan tai 2^0. Tämä tiedämme hyvin 1.

1: toinen bitti, nyt asento 1: 2^1 mikä on sama kuin sanominen 2

0: kolmas bitti ... tämän pitäisi olla 2^2, mutta koska se ei ole päällä, aiomme jättää sen päälle 0

1: neljäs bitti, 2^3 u 8 🙂

0: sama kuin 0

0: muu 0

1: nyt olemme sisään 2^6 o 64

ja lopuksi 0 , tiedämme jo mitä se tarkoittaa 🙂 nyt aiomme lisätä tulokset ja verrata niitä seuraavaan taulukkoon 🙂 Meillä on 75 joten etsimme sitä sarakkeesta Desimaali ja näemme, mikä näkyy Char

Meillä on yksi K!! Onnittelut, tiedät jo kuinka lukea binäärisenä 🙂 Mutta kaikkein sagakaimmat ovat huomanneet, että olemme saaneet myös desimaaliluvun ja että sillä on raja (kun kaikki arvot ovat 1) Tämä raja löytyy lukumäärästä 255.

sana

Nyt useampi kuin yksi kertoo minulle, mutta entä jos tarvitsen numeron, joka on suurempi kuin 255? tai mistä löydän muita merkkejä kuten japanilaiset? No, vastaus on yksinkertainen, kootaan yhteen 2 bytes. Nyt kun meillä on kaksi, mahdollinen yhdistelmien määrä on 2^16 o 65536 mahdolliset tulokset, kuten 0 on yksi niistä, suurin mahdollinen on 65535. Soittaako tämä numero kenellekään kelloa? Muistatko enimmäismäärän portteja linux-järjestelmässä? Jätän heille kotitehtävät 😉

Kaksinkertainen sana ja nelisana

Matemaattisemmaksi on olemassa myös erityisiä muotoja, kaksinkertainen sana sisältää, kuten monet ovat jo kuvitelleet 2 word o 4 bytes (o 32 bits) tietoa, sama kuin sanomalla:

11111111111111111111111111111111 ja 0 a 4 294 967 295

Tässä vaiheessa monet ihmettelevät, mitä tapahtuu negatiivisilla luvuilla, toisin sanoen jossain niitä on harkittava, eikö? Negatiivisen luvun tallentamiseksi prosessorikehittäjät päättivät käyttää ensimmäistä vasemman bitin merkkiarvona. Tämä tarkoittaa, että jos ensimmäinen bitti on 0 puhumme positiivisesta luvusta, mutta jos on 1 meillä on negatiivinen. Katso nyt, miksi bitit ovat niin erikoisia, että ne voivat olla mitä haluat you

Mutta tämä jättää meille tietysti yhden aseman vähemmän kertolaskun suorittamiseksi! Joten meidän0 a 4 294 967 295 tulee:

-2,147,483,648 a +2,147,483,647

Nyt monilla meistä on jo 64 bits, ja tämä on a: n arvo nelisana, arvot voivat vaihdella 0 a 18 446 744 073 709 551 615. Se on iso numero 🙂

Miksi 8-bittinen?

Tätä useampia kuin yksi saattaa miettiä, ja vastaus on laitteistossa. Alusta alkaen prosessorit tarvitsivat tietoja voidakseen suorittaa toimintoja. Tiedot tallennetaan tietokoneen muistiin, ja aina kun prosessori sitä tarvitsee, se käyttää dataväyliä saadakseen sen. Muinaisina aikoina nämä väylät pystyivät kommunikoimaan enintään 8 bittiä sykliä kohti, mikä tarkoittaa, että suurin ja tehokkain tapa siirtää dataa oli ryhmittää 8 bittiä ja lähettää ne prosessorille.

Ajan myötä tähän päivään asti prosessorit ovat kehittäneet kyvyn siirtää 16 bittiä, 32 bittiä ja… 64 bittiä.

Mitä tekemistä sillä on kirjoittamisen kanssa?

Olemme nyt siinä osassa, jossa kaikella on järkeä 🙂 Kirjoitus on ominaisuus, jota ohjelmointikielet käyttävät näiden muistitilojen nimeämiseen. Kaikilla muuttujilla on vastaavuus yhdessä tällaisista tiedoista riippumatta siitä, mitä niitä kutsutaan. Nämä tunnetaan nimellä primitiiviset tietotyypitJokaisella voimakkaasti kirjoitetulla kielellä on käsitys näistä arvoista ja niiden edustamasta määrästä. Esimerkiksi C: ssä meillä on kirjasto limits.h joka osoittaa meille primitiivisten arvojen suurimman ja pienimmän määrän.

Katsotaanpa, mitä tapahtuu, jos yritämme rikkoa yhtä arvoista:

Oikealla meillä on tiedoston arvot limits.h ja vasemmalla olemme ottaneet yhden näistä arvoista (unsigned short int) ja olemme antaneet numeron, joka on suurempi kuin vastaava. Tämän seurauksena kääntäjä varoittaa meitä siitä, että käytämme muistia väärin, koska 66666 ei sovi binaarimuodossa 65535. Tämä johtaa meidät oppituntiin vuonna suorituskyky kun ohjelmoimme, jos arvo ei tule kasvamaan paljon ajan myötä tai jos et vaadi yhtä suuria arvoja kuin kaksinkertainen o nelisanaOikean tyypin käyttö vähentää CPU: n pyytämän muistin määrää, mikä tarkoittaa suurempaa nopeutta saada tietoja, jos se on hyvin laskettu.

Tulkin puolella tämä on helpompaa implisiittiset konversiot. CMääritämme muuttujan kielillä, kuten javascript tai Python, tulkin tehtävänä on ymmärtää minkä tyyppinen se on, ja varata riittävästi muistitilaa toimintojen suorittamiseen. Katsotaanpa yksinkertainen esimerkki 🙂

Kuten näette, meidän ei tarvitse selittää python-tulkille muuttujamme tyyppiä, koska se huolehtii tyypin määrittämisestä ja sen tallentamisesta muistiin 🙂

Tunne muuttujat

Tämä riippuu käyttämästäsi kielestä ja toteutuksen tyypistä, mutta ensimmäinen vaihe ohjelmoida on oppia muuttujat, joita voit käyttää use Kun ymmärrät muuttujat, pystyt pystymään käyttämään niitä tehokkaasti ja loogisesti tietojen tallentamiseen (toimitetaan käyttäjän tai järjestelmän kautta). Tämä on ensimmäinen askel ohjelmointitikkailla, ja toivottavasti tämän artikkelin lukemisen jälkeen saat paremman käsityksen siitä, miten tietokoneesi toimii ja miten se tallentaa tietoja. Se on kanssani seuraavaan artikkeliin asti, muista jättää kommenttisi nähdäksesi, onko sinun vahvistettava tai kommentoitava tiettyä kohtaa. Kippis