최신 컴퓨터에서 정보 표현 및 조작 - 1부

대부분의 사람들이 이미 알고 있듯이 컴퓨터는 비트(0과 1)만 이해하고 저장하고 처리할 수 있습니다.

근데 왜요?
결과적으로 2개의 값을 갖는 신호는 기존의 10진법 숫자 표현보다 쉽고 안정적으로 쉽게 표현, 저장 및 전송될 수 있습니다. 예를 들어 천공 카드에 구멍이 있는지 없는지, 높거나 낮은지 등을 알 수 있습니다. 전선의 전압 또는 시계 방향이나 시계 반대 방향 등의 자기 도메인으로

게다가 단일 비트는 일반적으로 컴퓨터에서 의미 있는 내용을 나타내는 데 그다지 도움이 되지 않지만 일련의 비트를 결합하면 모든 유한 집합을 나타낼 수 있습니다. 예를 들어, 비트를 음수/음수가 아닌 숫자 및 부동 숫자로 인코딩할 수 있으며 문서의 문자와 기호도 인코딩할 수 있습니다. 이것이 우리가 8비트 또는 1바이트를 주소 지정이 가능한 최소 메모리 단위로 사용하는 이유입니다. 이진수 표기법에서 그 값의 범위는 00000000부터 11111111까지입니다. 10진수로 볼 때 그 값의 범위는 0부터 255이고, 16진법에서는 00부터 FF까지입니다. 우리는 일반적으로 비트 패턴을 16진수(0 - 9, A - F)로 작성합니다. 왜냐하면 이진 표기법으로/에서 변환하는 것이 쉽기 때문입니다.

C 프로그래밍 언어에서 0x 또는 0X로 시작하는 숫자 상수는 16진수로 해석됩니다. 'A'부터 'F'까지의 문자는 대문자 또는 소문자로 쓸 수 있습니다. 예를 들어 FA1D37B라는 숫자를 0xFA1D37B, 0xfa1d37b로 쓰거나 대문자와 소문자를 혼합하여 쓸 수도 있습니다(예: 0xFa1D37b).

한 가지만 더 다루겠습니다.

데이터 크기

앞으로 CS 용어가 있습니다!!!

• 가상 메모리 - 메모리에 있는 개념적인 대규모 바이트 배열(더 많은 내용이 있지만 나중에 나올 예정입니다.)

• 메모리 주소 - 메모리 바이트를 식별하는 데 사용되는 고유 번호입니다.

• 가상 메모리 공간 - 가능한 모든 메모리 주소의 집합입니다(자세한 내용은 나중에 나옵니다).

• 워드 크기 - 포인터 데이터의 명목 크기 또는 가상 메모리 주소의 최대 크기입니다.

오늘날의 컴퓨터는 32비트 또는 64비트 워드 크기이므로 프로그램은 0에서 2^32 - 1(32비트의 경우) 및 0에서 2^64 - 1(의 경우) 범위에 액세스할 수 있습니다. 64비트)의 가상 주소입니다. 64비트 시스템에서 컴파일된 대부분의 프로그램은 32비트 시스템에서도 실행될 수 있지만 그 반대의 경우는 그렇지 않습니다.

컴퓨터와 컴파일러는 다양한 길이뿐만 아니라 정수, 부동 소수점 등 데이터를 인코딩하는 다양한 방법을 사용하여 다양한 데이터 형식을 지원합니다. 예를 들어, 많은 기계에는 2바이트, 4바이트, 8바이트 양으로 표시되는 정수뿐만 아니라 단일 바이트를 조작하기 위한 명령이 있습니다. 또한 4바이트 및 8바이트 수량으로 표시되는 부동 소수점 숫자를 지원합니다. 일부 데이터 유형의 정확한 바이트 수는 프로그램 컴파일 방법에 따라 다릅니다. 아래에서는 일반적인 32비트 및 64비트 프로그램의 크기를 보여줍니다.

머신의 비트와 컴파일러 설정 간의 혼동을 피하기 위해 ISO C99에서는 컴파일러나 머신 설정에 관계없이 데이터 크기가 고정되는 일부 데이터 유형을 도입했습니다. 위 스크린샷에서 볼 수 있듯이 int32_t와 int64_t가 그중 하나입니다. 고정 크기 정수 유형을 사용하는 것은 프로그래머가 데이터 표현을 면밀히 제어할 수 있는 가장 좋은 방법입니다.

로그인하기 전에 - 다른 컴퓨터와 컴파일러에 이식할 수 있는 코드를 작성해야 합니다. 이식성의 한 가지 측면은 프로그램이 다양한 데이터 유형의 정확한 크기에 영향을 받지 않도록 만드는 것입니다. 64비트 시스템으로 전환하면서 32비트 프로그램을 새 시스템으로 마이그레이션할 때 숨겨진 단어 크기 종속성이 버그로 많이 발생했습니다. 예를 들어, 역사적으로 많은 프로그래머들은 int 유형으로 선언된 객체가 포인터를 저장하는 데 사용될 수 있다고 가정했습니다. 이는 대부분의 32비트 프로그램에서는 잘 작동하지만 위에서 설명한 것처럼 32비트와 64비트 컴퓨터의 단어 크기나 포인터 크기가 다르기 때문에 64비트 프로그램에서는 문제가 발생합니다.

알겠습니다. 오늘은 여기까지입니다. 감사합니다.

참고: 컴퓨터 시스템: 프로그래머의 관점

위 내용은 최신 컴퓨터에서 정보 표현 및 조작 - 1부의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!