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  • 字符编码二进制

    千次阅读 2018-01-18 16:10:38
    二进制为什么计算机是二进制的? 因为计算机发展到电子计算机时代时。计算机的构成原件—晶体管。电脉冲每次经过晶体管时,出现的只有“通”和“不通”两种状态。又由于电脉冲次数可以达到每秒钟几百万甚至更高量级...

    二进制

    为什么计算机是二进制的?
        因为计算机发展到电子计算机时代时。计算机的构成原件—晶体管。电脉冲每次经过晶体管时,出现的只有“通”和“不通”两种状态。又由于电脉冲次数可以达到每秒钟几百万甚至更高量级,晶体管的不同状态就如同算盘上的算珠,可以按照编好的程序计算运行。所以既然只有两种状态,计算机也就采用了二进制,只需要认识0 和1 即可,进位时“逢二进一”,借位时“借一当二”,非常简单方便,不仅可以用电子方式实现,而且很容易进行逻辑运算,提高了计算机的准确性和实用性。


    二进制运算法制:
    0+0=0;0+1=1;1+1=0;

    0×0=0; 0×1=0;1×1=1;

    为什么我们平时察觉不到二进制?

    因为当我们使用电脑时,计算机中的进制转换程序会自动将二进制转换为十进制并显示在电脑屏幕上。


    字符编码

        对于python编码,python解释器在加载 .py 文件中的代码时,会对内容进行编码(默认ASCII码)
    ASCII(American Standard Code for Information Interchange,美国标准信息交换码)是基于拉丁字母的一套电脑编码系统,主要用于显示现代英语和其他西欧语言。它是现今最通用的单字节编码系统,并等同于国际标准ISO/IEC 646。ASCII码最多只能表示255个符号。(1byte=8bit   则:2^8=255)
    Unicode(万国码)是一种在计算机上使用的字符编码。Unicode 是为了解决传统的字符编码方案的局限而产生的,它为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码,规定虽有的字符和符号最少由 16 位来表示(2个字节),即:2 ^16 = 65536.
    UTF-8(8-bit Unicode Transformation Format)是一种针对Unicode的可变长度字符编码,又称万国码,是对Unicode编码的压缩和优化。由Ken Thompson于1992年创建。现在已经标准化为RFC 3629。UTF-8用1到6个字节编码Unicode字符,他不再使用最少使用2个字节的标准,而是将所有的字符和符号进行分类(ASCII码中的内容用1个字节保存、欧洲的字符用2个字节保存,东亚的字符用3个字节保存)。


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    小菜鸡一枚,希望各位多多指导!
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  • 高电平: 表示二进制中的1. 低电平: 表示二进制中的0. 而英文的世界里,是由 26 个英文字母 + 10 个 阿拉伯数字构成。 这两套语言系统,之前存在差异。那么就需要搭建一座转义的桥梁,将 二进制码与英语直接互相...

    背景

    在电子计算机的世界里面,它只能接收到两种电平信息,并人为设定:

    高电平: 表示二进制中的1.

    低电平: 表示二进制中的0.

    而英文的世界里,是由 26 个英文字母 + 10 个 阿拉伯数字构成。 这两套语言系统,之前存在差异。那么就需要搭建一座转义的桥梁,将 二进制码与英语直接互相转换。这就是ASCII 码的诞生。

    细说Linux中怎么用hexdump命令细说Linux中怎么用hexdump命令

    举例

    有一个文本文件,如下。
    [root@node61 test]# cat test 
    abcde
    ABCDE
    

    1)它是如何存在计算机里面的呢?

    [root@node61 test]# hexdump test 
    0000000 6261 6463 0a65 4241 4443 0a45          
    000000c

    上面第一列:表示文件文件偏移量;第二列:以两个字节为一组的十六进制代表一个ASCII码值。

    比如test 文件中, 字符 a 占一个字节= 8bit 需要用 2位16进制的数表示,字符‘a'的ASCII码为61。

    所以上面的输出怎么看了,就是2个16进制的数一组转换成一个 ASCII 码字符。

    [root@node61 test]# hexdump -C test     #常用
    0000 0000  61 62 63 64 65 0a 41 42  43 44 45 0a              |abcde.ABCDE.|
    0000 000c//偏移12个字节
    

    这里既能显示16进制也能显示ascii码;左边16进制,右边ascii 码。

    61 = a

    62 = b 依次类推。

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  • 二进制、字节、int范围、编码 二进制 二进制,是计算技术中广泛采用的一种数制,由德国数理哲学大师莱布尼茨于1679年发明。二进制数据是用0和1两个数码来表示的数。它的基数为2,进位规则是“逢二进一”,借位规则是...

    二进制、字节、int范围、编码

    二进制

    二进制,是计算技术中广泛采用的一种数制,由德国数理哲学大师莱布尼茨于1679年发明。二进制数据是用0和1两个数码来表示的数。它的基数为2,进位规则是“逢二进一”,借位规则是“借一当二”。当前的计算机系统使用的基本上是二进制系统,数据在计算机中主要是以补码的形式存储的。计算机中的二进制则是一个非常微小的开关,用“开”来表示1,“关”来表示0。
    二进制的特性其实跟我们平常使用的十进制一样是一种数制。十进制是逢十进一,二进制是逢二进一。二进制比计算机出现得还早,二进制的只有0和1的特性刚好与电子的开关对应,于是二进制这种数制,就成为了计算机的根基。
    参考资料:
    https://baike.baidu.com/item/二进制/361457?fr=aladdin

    位与字节(bit and byte)

    每个0或1就是一个位(bit)。
    字节是计算机信息技术用于计量储存容量的一种计量方式(和长度单位一样),作为一个单位来处理的一个二进制数字串,是构成信息的一个小单位。最常用的字节是八位的字节,即它包含八位的二进制数。
    image.png

    int范围

    由使用的字节数,限定的。
    python2  32位  python3 超过32位后自动扩展(理论上无限)

    编码

    1564979098946-b4cf07ff-cae1-4d46-9026-47854d4222b0.png#align=left&display=inline&height=226&originHeight=226&originWidth=592&size=0&status=done&width=592
    因为计算机只能处理数字,如果要处理文本,就必须先把文本转换为数字才能处理。最早的计算机在设计时采用8个比特(bit)作为一个字节(byte),所以,一个字节能表示的最大的整数就是255(二进制11111111=十进制255),如果要表示更大的整数,就必须用更多的字节。比如两个字节可以表示的最大整数是65535,4个字节可以表示的最大整数是4294967295。(43亿)   
    由于计算机是美国人发明的,因此,最早只有127个字符被编码到计算机里,也就是大小写英文字母、数字和一些符号,这个编码表被称为ASCII编码,比如大写字母A的编码是65,小写字母z的编码是122
    但是要处理中文显然一个字节是不够的,至少需要两个字节,而且还不能和ASCII编码冲突,所以,中国制定了GB2312编码,用来把中文编进去。
    你可以想得到的是,全世界有上百种语言,日本把日文编到Shift_JIS里,韩国把韩文编到Euc-kr里,各国有各国的标准,就会不可避免地出现冲突,结果就是,在多语言混合的文本中,显示出来会有乱码。
    因此,Unicode应运而生。Unicode把所有语言都统一到一套编码里,这样就不会再有乱码问题了。
    gbk 和 utf-8 是经常使用的编码。

    转载于:https://www.cnblogs.com/aaronhua/p/11356544.html

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  • 机器语言是计算机能直接识别的二进制代码,由机器指令集构成,能够直接被机器执行,不需要编译。是最低级的编程语言。目前机器语言使用很弱,除了机器生产厂家几乎不应用于其他。 二、汇编语言 汇编语言是由一百多...

    高级语言,汇编语言和机器语言之间关系

    一、机器语言
    机器语言是计算机能直接识别的二进制代码,由机器指令集构成,能够直接被机器执行,不需要编译。是最低级的编程语言。目前机器语言使用很弱,除了机器生产厂家几乎不应用于其他。

    二、汇编语言
    汇编语言是由一百多条各种操作指令组成,汇编语言也属于低级语言。

    三、高级语言
    高级语言是在低级语言基础上进行指令集优化,让开发更契合于功能,应用广泛,如java、php、c等语言。

    高级语言直接写成的程序称为“源代码”,计算机不能直接执行,需要编码器编译成“目的语言”才能被计算机执行。

    过程如下

    2

    二进制

             计算机只认识二进制

    因为电路的逻辑只有0和1两个状态,这里的0和1并不是数字的0和1,0和1是表示两种不同的状态,0表示低电平,1表示高电平。因为计算机是由无数个逻辑电路组成的,只能根据0和1的无限位数和组合来表达信息。 电脑只认识0和1这两个数字,所有的数据在电脑中都是以0和1组成的编码存储的。

         无论是高级语言还是汇编语言最终都是转化为二进制在计算机上执行,更确切的说法是最终都转化为0和1的数据串才能在计算机上执行。

    二进制与十进制

         十进制:  逢十进一

                         基本数据元素:0  1  2  3  4  5  6  7  8  9 

          二进制:逢二进一

                         基本数据元素:  0   1

    计算机不识数,只认识0和1两个符号,所以计算机里的可执行程序是一串0和1组成的数据串,同样,存储在计算机上的所有文件在其内部也都是0和1的字符串。二进制是为了方便我们学习和使用而引入的。是人为规定的。

          十进制表示:  10:逢十进一,第二个位置表示有几个十。1*10+0=10

          二进制表示:  10:逢二进一,第二个位置表示有多少个2,1*2+0=2       (所以二进制的10表示的是数2)

          十进制表示:  11:逢十进一,第二个位置表示有几个十。1*10+1=11

          二进制表示:  10:逢二进一,第二个位置表示有多少个2,1*2+1=3      (所以二进制的11表示的是数3)

     

     将下列的二进制数转化为十进制

           100    110     1001       1011         1111   

           100=1*2^2+0*2^1+0*2^0=4

            110=1*2^2+1*2^1+0*2^0=6

            1001=1*2^3+0*2^2+0*2^1+1*2^0=9

            1011=1*2^3+0*2^2+1*2^1+1*2^0=11

            1111=1*2^3+1*2^2+1*2^1+1*2^0=15

    这里只是对二进制做简单的了解。

    二进制与十六进制

    二进制数书写冗长、易错、难记,而十进制数与二进制数之间的转换过程复杂,所以一般用十六进制数作为二进制数的缩写。

         一位二进制数能表示两个数0和1,16=2^4, 所以一位16进制数据表示4位二进制数据。16进制的基本数据元素是0-15,对应的二进制数据为0000-1111。

    二进制,十进制,16进制三者16进制的基本数据元素表示对应如下:

    10进制:   0         1          2        3        4        5        6        7        8        9        10       11       12       13       14       15

    16进制:  0          1         2         3        4        5        6        7        8        9        A         B         C        D         E         F

    2进制:   0000   0001  0010   0011  0100  0101  0110   0111  1000   1001   1010  1011   1100   1101     1110    1111

     

    数据宽度

       数学上的数字是没有大小限制的,可以无限的大无限的长,但在计算机中,由于受硬件的制约,数据都是有长度限制的,我们称之为数据宽度,超出最大数据宽度的数据会被丢弃。

          汇编语言常用的数据宽度:

                    位(Bit):  表示一个二进制位。即一个0或一个1  

                    字节(Byte): 八个二进制数据为一个字节, 用16进制表示就是两个十六进制数。    如:1000 1110 (十六进制:8E)

                    字(Word):   两个字节称之为一个字,一共16位。   如   1100 0010 1111 0111  (十六进制:C2F7)

                   双字(DoubleWord): 四个字节,一共32位,是32位机器能表示的最大宽度。

      

      超出数据宽度的数据将会被丢弃,用例子说明就是

                      char  a=0x1FF

                      char是一个字节,0x1FF超过了一个字节,也就是八位二进制数据能表示的最大范围,超出部分被丢弃,最终在内存中存 储的是0xFF。
     

     

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