計算機使用二進位制。人們習慣使用十進位制,據說是因為人類的雙手有十根手指頭。與十進位制相比,二進位制有什麼特點呢?
在理論上,二進位制與十進位制雖各有千秋,但沒有本質上的區別,計算時,既可以用十進位制,也可以用二進位制。但是,計算機中的二進位制與數學上的二進位制卻有很大的差別。計算機的世界中沒有正負號,沒有小數點,……,只有(只能模擬)「0」和「1」。計算機使用了「純粹」的二進位制。這就意味著在使用計算機處理資料之前需要先對資料進行「編碼」。
把現實世界中的資訊變成由0和1組成的「數串」就是所謂的數位化資訊編碼。編碼是一種對應關係,但並非一一對應,因此,同樣的資料可能有多種編碼方式,不同的資料可能對應於同樣的編碼。因為編碼後的資料只含有「0」和「1」,所以計算機能識別和處理它們。
正負號的編碼看似簡單,卻藏有玄機。小數點的位置多變,如何編碼是個挑戰。乙個字元具有多種編碼,輸入時需輸入碼(輸入法),儲存時需機內碼,輸出時需字形碼。用0和1組成的「數串」編碼字元的形狀時需要一點想象力。
編碼的方式決定了計算機模擬「二進位制」計算時採用的計算規則,而這些規則又使得計算機中的計算呈現出獨特性。如計算機中的整數構成乙個環。計算機中10個0.1相加不等於1。計算機是一種機器,當一台計算機被生產出來時,它的計算能力已經「固定」。它會算的,它肯定算對;它不會算的,它肯定算不對。使用計算機時,不要「強人所難」。
計算機究竟是怎樣進行計算的?
計算機使用二進位制,但用作與計算機交流的工具——c語言卻不使用二進位制,這又是為什麼呢?
本章將介紹計算機的一些基礎知識。作為非計算機專業的學生,只需知道一些結論即可,如對於整數計算機的計算能力大約只限在-21億至21億內的整數,無需知道為什麼。並非只有計算機專家才能利用c語言使用計算機,正如不是每個出色的賽車手都是頂尖的賽車專家。
第0章 計算機的計算...
3800.1 二進位制...
3800.1.1 位權...
3800.1.2 十進位制數轉換成二進位制數...
3810.1.3 二進位制的運算...
3840.2 計算機中的計算...
3850.3 整數的編碼...
3870.4 補碼的加法運算...
3890.4.1 補碼加法運算舉例...
3890.4.2 補碼的符號位為何可以參加運算?...
3900.5 小數的編碼...
3930.5.1 定點小數...
3930.5.2 浮點數...
3950.6 計算...
3980.6.1 不同的角度...
3980.6.2 c語言不用二進位制...
3980.7 字元的編碼...
4000.7.1 機內碼...
4000.7.2 輸入碼和字形碼...
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計算機基礎 計算機的構成
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