Variabelen 101: uw computer kennen

Helaas heb ik gezien dat niet veel mensen dit 2018 willen leren programmeren 🙁 maar zelfs als ik alleen mijn artículoenvio anterieure een persoon en na een korte tijd in staat is om een ​​commitment te sturen naar een gratis softwareproject, zou ik tevreden zijn met mijn werk 🙂

Voor degenen die van beveiliging houden, beloof ik je dat het volgende een bericht over beveiliging zal zijn 🙂 zodat iedereen blij is, als iemand iets anders wil leren (zoals git, serverbeheer of wat weet ik: p), of om commentaar te geven over een ander onderwerp dat niet op een eenvoudige manier kan worden beantwoord in het opmerkingenveld, laat het me weten en we kijken hoe we het kunnen aanpakken 😉

Welnu, als we nu naar ons ding gaan, eerder hadden we het over typen, en dat dit te maken had met de manier waarop we onze variabelen in een programma opslaan, nu gaan we een beetje kijken naar wat er binnenin gebeurt en hopelijk kan duidelijk genoeg zijn.

Bits

Ik denk dat dit een onderwerp is dat ik altijd aanraak als ik schrijf over programmeren, het is zeker iets dat me fascineert en dat me heeft geholpen veel dingen te begrijpen, nu zal ik proberen een beetje uit te leggen hoe ze zijn, hoe ze worden gelezen en waar ze voor zijn 🙂

Denk aan een lichtschakelaar, als het circuit gesloten is, hebben we een 0 op het scherm, wanneer we de positie van de schakelaar veranderen, omdat a 1🙂 eenvoudig is het niet?

Nu een 0 en een 1 ze kunnen veel dingen betekenen, het hangt allemaal af van de creativiteit waarmee je het neemt, stel dat ik wil weten of iemand naar het noorden of het zuiden gaat, 1 kan noorden en betekenen 0, laten we zeggen dat ik wil weten of iemand een man of een vrouw is, 1 het kan een man zijn en 0, vrouw 🙂. Nu wil ik weten of deze persoon jong of oud is (> 22), 0 kan jong en betekenen 1, hoger. Laten we ons blijven voorstellen ... Heeft u huisdieren? 1 Ik zou weleens ja zeggen 0 Ik zou nee zeggen Nu wil ik dat je de volgende regel met mij voorleest:

1001

Dit is de korte manier om te zeggen ...

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

wat heel anders is dan:

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

Bytes

Laten we nu een stap verder gaan, laten we leren hoe we bytes moeten lezen. Een byte is de reeks van 8 bits, die van rechts naar links en elk worden gelezen 1 vertegenwoordigt een kracht van 2 verheven tot de n waar n is de bitpositie. Laten we, aangezien het klinkt als Chinees, een klein voorbeeld geven 🙂

01001011 We hebben deze byte, nu gaan we van rechts naar links (<-) Ik ga ze van boven naar beneden plaatsen om hun betekenis te kunnen schrijven:

1: het bit in positie 0 geeft aan dat we de volgende 2 hebben verhoogd tot nul of 2^0. Deze put die we kennen is gelijk aan 1.

1: het tweede bit, nu de positie 1: 2^1 wat hetzelfde is als zeggen 2

0: derde deel ... dit zou moeten zijn 2^2, maar aangezien het niet aan staat, laten we het aan 0

1: vierde bit, 2^3 u 8 🙂

0: hetzelfde als 0

0: andere 0

1: nu zijn we binnen 2^6 o 64

en tot slot 0 , we weten al wat het betekent 🙂 nu gaan we onze resultaten toevoegen en vergelijken met de volgende tabel 🙂 We hebben een 75 dus laten we ernaar zoeken in de kolom Decimaal en we zullen zien wat er in verschijnt Verkolen

We hebben er een K!! Gefeliciteerd, je weet al hoe je binair moet lezen 🙂 Maar de meest scherpzinnige heeft misschien gemerkt dat we ook een decimaal getal hebben verkregen, en dat het een limiet heeft (als alle waarden 1) Die limiet is te vinden in het aantal 255.

Woord

Nu zullen er meer dan één het mij vertellen, maar wat als ik een groter getal dan nodig heb 255? of waar kan ik andere karakters vinden, zoals de Japanners? Nou, het antwoord is simpel, laten we het samen stellen 2 bytes. Nu we er twee hebben, is het mogelijke aantal combinaties dat we hebben 2^16 o 65536 mogelijke uitkomsten, zoals 0 is er een van, het maximaal mogelijke is 65535. Doet dat nummer een belletje rinkelen? Herinner je je het maximale aantal poorten op een linux-systeem? Ik laat ze huiswerk achter 😉

Dubbel woord en viervoudig woord

Voor de meer wiskundige zijn er ook specifieke formaten, dubbel woord bevatten, zoals velen zich misschien al hebben voorgesteld 2 word o 4 bytes (o 32 bits) van informatie, hetzelfde als zeggen:

11111111111111111111111111111111 of 0 a 4 294 967 295

Op dit punt zullen velen zich afvragen wat er gebeurt met negatieve getallen, dat wil zeggen, ergens moeten ze worden overwogen, toch? Om een ​​negatief getal te kunnen opslaan, kozen de processorontwikkelaars ervoor om het eerste bit aan de linkerkant als tekenwaarde in te nemen. Dit betekent dat als het eerste bit is 0 we hebben het over een positief getal, maar als dat zo is 1 we hebben een negatief punt. Kijk nu waarom de bits zo speciaal zijn, ze kunnen zijn wat je maar wilt 😀

Maar dit laat ons duidelijk een positie minder over om de vermenigvuldiging uit te voeren! Zo onze0 a 4 294 967 295 wordt:

-2,147,483,648 a +2,147,483,647

Nu hebben velen van ons dat al gedaan 64 bits, en dit is de waarde van a quad woordkunnen we waarden hebben variërend van 0 a 18 446 744 073 709 551 615. Dat is een groot aantal 🙂

Waarom 8 bit?

Dit is iets dat meer dan één zal afvragen, en het antwoord zit in de hardware. Vanaf het begin hadden processors gegevens nodig om bewerkingen te kunnen uitvoeren. De gegevens worden opgeslagen in het geheugen van de computer en elke keer dat de processor dit nodig heeft, gebruikt hij de databussen om ze op te halen. In de oudheid konden deze bussen maximaal 8 bits per cyclus communiceren, dit betekent dat de maximale en meest efficiënte manier om gegevens te verplaatsen was, 8 bits te groeperen en naar de processor te sturen.

Met het verstrijken van de tijd, tot op heden, hebben processors de mogelijkheid ontwikkeld om 16 bits, 32 bits en ... 64 bits te verplaatsen.

Wat heeft het met typen te maken?

We zijn nu op het punt waar het allemaal logisch is 🙂 Typen is een eigenschap die programmeertalen gebruiken om deze geheugenruimtes een naam te geven. Alle variabelen hebben hun tegenhanger in een van deze soorten gegevens, ongeacht hoe ze worden genoemd. Deze staan ​​bekend als primitieve gegevenstypenElke sterk getypeerde taal heeft zijn voorstelling van deze waarden, en de hoeveelheid die ze vertegenwoordigen. In C hebben we bijvoorbeeld de bibliotheek limits.h die ons het maximum en minimum aantal primitieve waarden laat zien.

Laten we eens kijken wat er gebeurt als we proberen een van de waarden te breken:

Aan de rechterkant hebben we de waarden van het bestand limits.h en aan de linkerkant hebben we een van deze waarden genomen (unsigned short int) en we hebben een nummer toegewezen dat hoger is dan het overeenkomstige nummer. Als gevolg hiervan waarschuwt de compiler ons dat we geheugen misbruiken omdat de binaire vorm van 66666 past niet in de binaire vorm van 65535. Dit leidt ons tot een les in prestatie wanneer we programmeren, als uw waarde in de loop van de tijd niet veel zal groeien, of als u niet zo grote waarden nodig hebt als die van een verdubbelen o quad woordHet gebruik van het juiste type vermindert de hoeveelheid geheugen die door de CPU wordt gevraagd, wat een hogere snelheid voor het ophalen van gegevens impliceert als het goed wordt berekend.

Aan de kant van de tolk is dit gemakkelijker vanwege de impliciete conversies. CAls we een variabele definiëren in talen zoals javascript of Python, is de interpreter verantwoordelijk voor het begrijpen van het type en het toewijzen van voldoende geheugenruimte om de bewerkingen uit te voeren. Laten we een eenvoudig voorbeeld bekijken 🙂

Zoals je kunt zien, hoeven we de Python-interpreter het type van onze variabele niet uit te leggen, omdat deze verantwoordelijk is voor het toewijzen van een type en het opslaan in het geheugen 🙂

Ken uw variabelen

Dit hangt af van de taal en het type implementatie dat u gaat gebruiken, maar de eerste stap om te kunnen programmeren is door de variabelen te leren die u kunt gebruiken 🙂 Als u de variabelen eenmaal begrijpt, zult u in staat zijn om om ze efficiënt en logisch te gebruiken om informatie op te slaan (verstrekt door een gebruiker of door het systeem). Dit is de eerste stap op de programmeerladder en hopelijk heb je na het lezen van dit artikel een beter begrip van hoe je computer werkt en hoe hij informatie opslaat. Het zal bij mij zijn tot het volgende artikel, vergeet niet om uw opmerkingen achter te laten om te zien of u een specifiek punt moet bekrachtigen of erop moet reageren. vriendelijke groeten