Уроки программирования, алгоритмы, статьи, исходники, примеры программ и полезные советы
Двоичная система счисления: как переводить, как реализовать на C и C#
Что такое двоичная система счисления?
Это такая бинарная система счисления (бинарная, потому что у неё имеется лишь два основания, т. е. две цифры — «0» и «1»), которая используется в самой основе компьютера, так как в компьютерных схемах, процессорах, платах имеются, так называемые, выключатели (или биты). Если на какой-либо схеме выключатель поставлен в позицию выкл., то ему соответствует цифра «0», если вкл. — «1». Благодаря таким вот массовым чередованиям позиций вклвыкл и соответствующим им единиц и нулей и работают абсолютно все компьютеры.
Последовательность этих цифр, приводящая к каким-либо результатам в работе компьютера, называется машинным кодом — это самый сложный и самый низкий язык программирования, но раньше люди умудрялись программировать и на нём. Сейчас же эти коды обрамляются в более легкие и понятные ключевые слова, и формы, которые в последствии составляют различные языки программирования. Абсолютно все языки программирования в своей основе имеют под собой работу машинного кода, любая функция, любой оператор, любой метод записан в машинном коде в виде огромной последовательности единиц и нулей. Любой printf в С или Console.WriteLine обязательно разлагаются для компьютера на машинный код, только так он и может понять, что мы от него хотим.
Как писать двоичный код №1
Переводом исходного кода какого-либо языка программирования в машинный код занимается компилятор.
Алгоритм перевода в двоичную систему счисления из десятеричной.
Теперь рассмотрим алгоритм перевода каких-либо чисел из стандартной, десятеричной системы счисления в двоичную.
Итак, например, у нас имеется число 12 в десятеричной системе счисления, давайте переведем его в двоичную. Можно сделать это несколькими формами записи, кому как удобно.
Рассмотрим первый вариант. Он будет похож на несколько видоизменённое деление в столбик, и выглядеть будет вот так:
Теперь разберём, что тут написано. Сначала мы, как и в делении в столбик, пишем число, которое мы хотим делить (12), и число, на которое делим (в двоичной системе счисления это всегда 2).
12, делённое на 2 без остатка будет равно 6. Записываем это как положено в делении в столбик.
Итак, теперь стоит сказать самое главное о переводе чисел из десятичной системы счисления в двоичную: если число делится на двойку без остатка, то мы пишем ноль, если с остатком — единицу.
Рассмотрим это правило поподробнее. Мы уже сказали, что 12 / 2 =6. Остатка у нас нет. Значит мы пишем ноль. В данном методе разбора мы пишем его под цифрой 6.
Кусочек двоичного кода мы уже получили. Вычисляем дальше.
Теперь мы делим 6 на 2. Получается 3, и опять деление прошло без остатка — опять мы пишем, уже под тройкой, ноль.
Просто о двоичной системе счисления и двоичном коде. #1
Теперь делим 3 на 2. На этот раз мы понимаем, что получается ответ с остатком — 1 и 0.5. Если происходит такое, то мы откидываем полученный остаток и делим полученное число без остатка на два, при этом подписываем ниже единицу.
Далее нам стоит запомнить, что мы всегда делим последнюю единицу на два. Всегда после того или иного вычисления двоичного числа у нас так или иначе в итоге получается число 1 (как на примере, при делении 3 на 2). И абсолютно всегда мы его делим на 2. И абсолютно всегда последней цифрой в последовательности наших нулей и единиц будет цифра 1, так как все числа в двоичной системе счисления начинаются с единицы (исключение — 0, в двоичной системе счисление он и будет записан как 0).
Как писать на языке двоичного кода за 3 шага
Чтобы понять компьютерное программирование, необходимо знать языки кодирования. Вы также должны знать важность двоичных чисел, которые определяют способ хранения информации на компьютере. Знание двоичного кода может дать вам еще один способ передачи важной информации, связанной с компанией, в которой вы работаете.
В этой статье мы определим, что такое двоичный код, почему двоичный код важен, примеры двоичных буквенных кодов и как писать в двоичном формате.
Что такое двоичное число?
Двоичная система — это система счисления, состоящая из цифр ноль и один. Компьютер использует эти цифры для размещения данных внутри компьютера. Цифры могут представлять буквы, используемые для передачи важных сообщений. Например, ноль означает отсутствие электрического потока в аппаратных системах компьютера, тогда как единица означает, что электрического потока достаточно для его функциональной работы. Кроме того, каждый двоичный код должен быть изготовлен в физической форме, чтобы его можно было правильно хранить.
Почему двоичный формат важен
Двоичный код важен, потому что он может использовать цифры ноль и один для решения сложных проблем, связанных с механическими функциями компьютеров. Двоичные числа также облегчают создание конструкций для компьютеров и делают его более экономически эффективным. Эти цифры позволили организациям максимально повысить энергоотдачу этих систем, в дополнение к работе над надежными системами, повышающими их производительность на рабочем месте.
Двоичные буквенные коды
Вы записываете двоичные коды произвольным образом, используя систему двоичного кодирования UTF-8. Эта система кодирования представляет собой совокупность систем, в которых всем буквам алфавита присваивается фиксированное двоичное число. Они также включают цифры и символы, и используются организациями по всему миру для создания универсального стандарта, который улучшает характеристики всех продуктов, использующих эту систему кодирования.
Давайте рассмотрим двоичные коды для всех букв английского алфавита, чтобы дать вам представление о том, как писать функции в коде:
- A: 01000001
- B: 01000010
- C: 01000011
- D: 01000100
- E: 01000101
- F: 01000110
- G: 01000111
- H: 01001000
- I: 01001001
- J: 01001010
- K: 01001011
- L:01001100
- M:01001101
- N: 01001110
- O: 01001111
- P: 01010000
- Q: 01010001
- R: 01010010
- S: 01010010
- T: 01010010
- U: 01010101
- V: 01010110
- W: 01010111
- X: 01011000
- Y: 01011001
- Z: 01011010
Необходимо также учесть использование строчных букв:
- a: 01100001
- b: 01100010
- c: 01100011
- d: 01100100
- e: 01100101
- f: 01100110
- g: 01100111
- h: 01101000
- i: 01101001
- j: 01101010
- k: 01101011
- l: 01101100
- m: 01101101
- n: 01101110
- o: 01101111
- p: 01110000
- q: 01110001
- r: 01110010
- s: 01110011
- t: 01110100
- u: 01110101
- v: 01110110
- w: 01110111
- x: 01111000
- y: 01111001
- z: 01111010
Как писать в двоичном формате
Ознакомьтесь с этими шагами, которые помогут вам писать в двоичном формате:
1. Используйте американские стандартные символы для обмена информацией (ASCII) для записи двоичного кода
Если вы работаете в технической сфере, вам необходимо знать код ASCII для символов в этих компьютерах. Это основной метод преобразования кода в буквы. Этот код представлен 128 символами, воспринимаемыми как цифры, которые дают команды компьютерам для передачи данных между системами.
Вы можете спросить у интервьюера, придерживается ли компания, в которой вы проводите собеседование, этой системы. Двоичный код UTF-8 соответствует этому коду для написания букв. Двоичный код отличается и от строчных букв.
2. Вычислите код, чтобы узнать, какой букве он соответствует
Нули и единицы, используемые в двоичном кодировании, рассматриваются как система включения и выключения. Когда вы видите нули, это обозначается как с, Поэтому вы не учитываете ноль в расчетах. Это на и это значение, которое вы используете, чтобы найти число, соответствующее двоичному коду, который вы использовали.
Если вы использовали двоичный код 01001111, вы используете только единицы для расчета. Вам нужно возвести в квадрат все числа справа налево, используя цифру 2^n. Произведем расчет, начиная с соответствия чисел значению:
Давайте произведем расчет:
0 = Поскольку нули выключены, вычисления всегда равны нулю.
0 = ноль и здесь
Если сложить 64, 8, 4, 2 и 1, то получится 79. На диаграмме ASCII это похоже на букву O.
3. Используйте код для формулировки слов
Используйте эти коды для соединения букв в слова. Эти слова передают функции, которые должен выполнять компьютер для обеспечения его работоспособности для пользователя.
Секреты машинного кода
В одной из прошлых статей мы поговорили о языках программирования высокого уровня. Сегодня мы опустимся гораздо ниже — в самые недра программных систем и попробуем разобраться в том, на каком «языке» говорит с пользователями и программистами сама ЭВМ.