Variabile 101: Cunoașterea computerului

Din păcate, am văzut că nu mulți vor să învețe să programeze acest 2018, dar chiar dacă aș fi citit-o doar pe a mea anterioară articol o persoană și după puțin timp este în măsură să trimită un angajament la un proiect de software gratuit, aș fi mulțumit de munca mea 🙂

Pentru cei care iubesc securitatea, vă promit că următoarele vor fi o postare despre securitate 🙂 așa că toată lumea este fericită, dacă cineva vrea să învețe altceva (cum ar fi git, administrarea serverului sau ce știu: p), sau să comenteze despre un alt subiect la care nu se poate răspunde într-un mod simplu în caseta de comentarii, anunțați-mă și vedem cum o putem lucra 😉

Ei bine, acum, dacă mergem la treaba noastră, anterior am vorbit despre tastare și că acest lucru are legătură cu modul în care salvăm variabilele noastre într-un program, acum vom revedea puțin din ceea ce se întâmplă în interior și sperăm că poate fi Destul de clar.

biţi

Cred că acesta este un subiect pe care îl ating mereu când scriu despre programare, este cu siguranță ceva care mă fascinează și care m-a ajutat să înțeleg multe lucruri, acum voi încerca să explic puțin cum sunt, cum sunt citite și la ce servesc 🙂

Gândiți-vă la un întrerupător de lumină, când circuitul este închis, avem un 0 pe ecran, când schimbăm poziția comutatorului, deoarece a 1🙂 simplu nu-i așa?

Acum un 0 și o 1 Ele pot însemna multe lucruri, totul depinde de creativitatea cu care o luați, să presupun că vreau să știu dacă cineva se îndreaptă spre nord sau sud, 1 poate însemna nord și 0, sur 🙂 să spunem că vreau să știu dacă cineva este bărbat sau femeie, 1 poate fi un bărbat și 0, femeie 🙂. Acum vreau să știu dacă această persoană este tânără sau bătrână (> 22), 0 poate însemna tânăr și 1, mai sus. Să ne imaginăm în continuare ... Aveți animale de companie? 1 Aș spune că da, în timp ce 0 Aș spune că nu Acum vreau să citiți următorul rând cu mine:

1001

Aceasta este modalitatea scurtă de a spune ...

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

care este foarte diferit de:

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

Bytes

Acum hai să facem un pas mai departe, să învățăm cum să citim octeți. Un octet este secvența de 8 biți, care se citesc de la dreapta la stânga și fiecare 1 reprezintă o putere a 2 ridicat la n unde n este poziția bitului. Deoarece sună chinezesc, să punem un mic exemplu 🙂

01001011 Avem acest octet, acum vom merge de la dreapta la stânga (<-) Am să le pun de sus în jos pentru a putea scrie semnificația lor:

1: bitul în poziție 0 indică faptul că avem următoarele 2 ridicate la zero sau 2^0. Această fântână pe care o știm este echivalentă cu 1.

1: al doilea bit, acum poziția 1: 2^1 ceea ce este la fel ca a spune 2

0: al treilea bit ... ar trebui să fie 2^2, dar din moment ce nu este activat, să-l lăsăm pornit 0

1: al patrulea bit, 2^3 u 8 ????

0: la fel ca 0

0: alte 0

1: acum suntem în 2^6 o 64

și în cele din urmă 0 , știm deja ce înseamnă 🙂 acum vom adăuga rezultatele noastre și le vom compara cu tabelul următor 🙂 Avem un 75 deci să o căutăm în coloană Zecimal și vom vedea ce apare în Mangal

Avem una K!! Felicitări, știi deja cum să citești în binar 🙂 Dar cei mai săpători au observat că am obținut și un număr zecimal și că are o limită (când toate valorile sunt 1) Această limită se găsește în număr 255.

Cuvânt

Acum îmi vor spune mai mulți, dar dacă am nevoie de un număr mai mare decât 255? sau unde pot găsi alte personaje precum japonezii? Ei bine, răspunsul este simplu, să punem împreună 2 bytes. Acum că avem două, numărul posibil de combinații pe care îl avem este 2^16 o 65536 rezultate posibile, cum ar fi 0 este una dintre acestea, maximul posibil este 65535. Numărul ăsta sună la cineva? Vă amintiți numărul maxim de porturi pe un sistem Linux? Le las temele home

Cuvânt dublu și cuvânt quad

Pentru mai matematic există și formate specifice, cuvânt dublu conține, așa cum s-ar fi putut imagina deja mulți 2 word o 4 bytes (o 32 bits) de informații, la fel ca a spune:

11111111111111111111111111111111 la 0 a 4 294 967 295

În acest moment mulți se vor întreba ce se întâmplă cu numerele negative, adică undeva trebuie contemplate, nu? Pentru a putea stoca un număr negativ, dezvoltatorii procesorului au ales să ocupe primul bit din stânga ca valoare de semn. Aceasta înseamnă că dacă primul bit este 0 vorbim despre un număr pozitiv, dar dacă este 1 avem un negativ. Acum vedeți de ce biții sunt atât de speciali, încât pot fi orice doriți 😀

Dar acest lucru ne lasă, evident, cu o poziție mai mică de a face multiplicarea! Deci a noastră0 a 4 294 967 295 devine:

-2,147,483,648 a +2,147,483,647

Acum, mulți dintre noi avem deja 64 bits, și aceasta este valoarea unui cuvânt quad, putem avea valori de la 0 a 18 446 744 073 709 551 615. Acesta este un număr mare 🙂

De ce 8 biți?

Acesta este ceva la care mai mulți se vor întreba, iar răspunsul este în hardware. De la început, procesatorii au avut nevoie de date pentru a putea efectua operațiuni. Datele sunt stocate în memoria computerului și de fiecare dată când procesorul le cere, folosește autobuzele de date pentru a le obține. În cele mai vechi timpuri, aceste autobuze puteau comunica maximum 8 biți pe ciclu, ceea ce înseamnă că cel mai eficient și cel mai eficient mod de a muta date, era gruparea a 8 biți și trimiterea lor către procesor.

Odată cu trecerea timpului, până astăzi, procesoarele au dezvoltat capacitatea de a muta 16 biți, 32 biți și ... 64 biți.

Ce legătură are cu tastarea?

Acum suntem în partea în care totul are sens 🙂 Tastarea este o proprietate pe care limbajele de programare o folosesc pentru a denumi aceste spații de memorie. Toate variabilele își au corespondența într-unul dintre aceste tipuri de date, indiferent cum se numesc. Acestea sunt cunoscute sub numele de tipuri de date primitiveFiecare limbaj puternic tastat are concepția sa despre aceste valori și cantitatea pe care o reprezintă. De exemplu, în C avem biblioteca limits.h ceea ce ne arată cantitatea maximă și minimă de valori primitive.

Să vedem ce se întâmplă dacă încercăm să spargem una dintre valori:

În dreapta avem valorile fișierului limits.h iar în stânga am luat una dintre aceste valori (unsigned short int) și am atribuit un număr mai mare decât cel corespunzător. Ca urmare, compilatorul ne avertizează că folosim greșit memoria, deoarece forma binară a 66666 nu se poate încadra în forma binară a 65535. Acest lucru ne conduce la o lecție în performanță atunci când programăm, dacă valoarea dvs. nu va crește mult în timp sau dacă nu aveți nevoie de valori la fel de mari ca cele ale unui dubla o cuvânt quadFolosirea tipului corect reduce cantitatea de memorie solicitată de CPU, ceea ce implică o viteză mai mare de recuperare a datelor dacă este bine calculată.

Din partea interpretului, acest lucru este mai ușor datorită conversii implicite. CCând definim o variabilă în limbi precum javascript sau Python, interpretul este responsabil de înțelegerea tipului și alocarea spațiului de memorie suficient pentru a efectua operațiile. Să vedem un exemplu simplu 🙂

După cum puteți vedea, nu trebuie să explicăm interpretului python tipul variabilei noastre, deoarece este însărcinată cu atribuirea unui tip și stocarea acestuia în memorie 🙂

Cunoaște-ți variabilele

Acest lucru depinde de limbajul și tipul de implementare pe care urmează să îl utilizați, dar primul pas pentru a putea programa este să învățați variabilele pe care le puteți utiliza 🙂 Odată ce ați înțeles variabilele, veți fi în măsură să le puteți utiliza eficient și logic pentru a stoca informațiile (furnizate de către un utilizator sau de sistem). Acesta este primul pas pe scara de programare și, sperăm, după ce ați citit acest articol, veți avea o mai bună înțelegere a modului în care funcționează computerul și modul în care stochează informații. Va fi cu mine până la următorul articol, nu uitați să lăsați comentariile dvs. pentru a vedea dacă trebuie să vă întăriți sau să comentați vreun punct anume. Noroc