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新手之章(番外篇)—— 計算機的單位和二進制

2021-06-13 07:18:51 其他

序言

在我們正式學習一個C語言程式的基本要素之前,先通過這篇文章,了解一下計算機中的單位,以及什么是二進制和ASCALL碼,了解完本篇文章內容,將對初學者后面的學習有很大的幫助,干貨滿滿,認真閱讀哦!如果文章有錯誤的地方,還請各位讀者及時在評論區中指出,一起學習,一起進步!


一、計算機中的單位

我們應該都經歷過這樣一個場景,在作業群或者學校通知群里下載檔案的時候,都會有一欄說明檔案的大小是多少,如圖,數字后面跟著KB,MB,B等,這些就是計算機中的單位,用來衡量一個檔案要在我們的電腦中要占的空間大小,

計算機中最小的單位是bit(位元),我們也可以叫他”位“,比如現在計算機有常見的32位或者64位,這里的”位“,其實就是位元;

bit之上,是Byte(位元組),簡寫位B,1個位元組由8bit構成,即1Byte = 8bit;

從Byte往上,單位換算的進率變為1024,即:

1KB = 1024B = 2^10B(二的十次方);

1MB = 1024KB = 2^20B;

1GB = 1024MB = 2^30B;

1TB = 1024GB = 2^40B;

以上,就是對計算機中單位的說明,


二、二進制

  • 了解二進制之前,我們首先要知道,我們日常生活中用的數字,都是十進制數字;什么是十進制呢?

我們從0開始數數:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12……

從排列中我們不難發現,當數字達到9之后,后面的數字全都是由前面的數字構成的,比如12,就是由1和2兩個數字構成的,所以,我們日常寫數字的時候,不管是幾位數,每一位上的數字最大都不會超過9,這就是十進制,

那同樣的道理,二進制就是我們不管寫幾位數,每一位上的數字最大,不會超過1,

  • 我們如何去理解進制這個概念呢?

從本質上來說,不管是二進制,十進制,還是其他的進制,都只是數字的的表達形式;只是在日常生活中,我們習慣于用十進制來作為標準去表示數字,并且利用這個標準,去換算這個數字在其他進制下的表達形式,聽著有些繞,直接舉個例子:

2(十進制)---換算---> 10(二進制);

這時,我們就是以十進制下的數字2作為標準,通過換算,來得到數字2在二進制下的表現形式;要注意的是,二進制下的10不讀作十,因為二進制中沒有十位,百位,千位的概念;直接從做往右,讀作“一零”;

當然,十進制只是我們的表達習慣,標準是可變的 ,比如我們可以用八進制作為標準,去做八進制和二進制之間的相互轉換:

7(八進制)---換算---> 111(二進制);

所以,再次說明,進制說到底,就是數字的不同表現形式,根據不同的進制,應用場所也有所不同,

  • 計算機中的二進制

有了上述說明,我們再來看看二進制在計算機中是如何體現的,

我們在桌面創建了一個檔案,輸入內容,如圖:

點擊保存,這時我們輸入的這串英文在計算機中就會變成一個個二進制數保存在電腦的硬碟中

計算機中,一個二進制數的大小為1位(bit);保存檔案時候,每個字母被計算機當成一個字符,所占大小為1位元組,由8位二進制數構成;

如大寫字母C,存到計算機中就被轉換成二進制數’01000011‘;

  • ASCALL碼

為什么大寫字母C存到計算機中就會被轉換成二進制數’01000011‘呢?為什么不會是其他的二進制數呢?這里就要引入一個新的概念,ASCALL碼

我們人為規定了所有計算機中能使用到的字符都對應了一個十進制的整數作為其編號,而由于計算機是使用二進制來表示數的,所以字符存到計算機中,對應的字符整數編碼就會轉換為二進制編碼,比如剛剛說到的大寫字母C :

字母C在ASCALL碼中對應的整數編號為67,被存到計算機中后

67 ----轉換為二進制0----> 01000011

這就是為什么C存到計算機中只對應一個唯一的二進制數,

根據這樣的規則,我們就有如下的ASCALL碼表

(圖片來自百度百科)

總的來說,我們保存檔案,檔案中的內容會被當成字符,每個字符對應一個唯一的整數編號,計算機會將這個整數編號轉換成二進制之后存入計算機的硬碟中,


下節預告

以上就是對計算機以及二進制的講解,相信你對計算機也有了一個初步的了解,下篇文章中,我們將會正式開啟C語言的學習之路!想學習C語言的小伙伴,點贊收藏+關注,追更不迷路!

我是胖仙人,我們下次再見!

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