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用C语言写的程序如何控制计算机硬件?

  • 发布:C++培训
  • 来源:#/cpp/html/3413.html
  • 时间:2019-05-15 14:29

计算机要处理的信息是多种多样的,如数字、文字、符号、图形、音频、视频等,这些信息在人们的眼里是不同的。但对于计算机来说,它们在内存中都是一样的,都是以二进制的形式来表示。

C语言是最接近底层的一种编程语言,因此想学好C语言就必须了解二进制,所以今天咱就做一下简单的介绍。

内存条是一个非常精密的部件,包含了上亿个电子元器件,它们很小,达到了纳米级别。这些元器件,实际上就是电路;电路的电压会变化,要么是 0V,要么是 5V,只有这两种电压。5V 是通电,用1来表示,0V 是断电,用0来表示。所以,一个元器件有2种状态,0 或者 1。

我们C语言编写的程序通过电路来控制这些元器件的通断电,会得到很多0、1的组合。例如,8个元器件有 28=256 种不同的组合,16个元器件有 216=65536 种不同的组合。虽然一个元器件只能表示2个数值,但是多个结合起来就可以表示很多数值了。

一般情况下我们不一个一个的使用元器件,而是将8个元器件看做一个单位,即使表示很小的数,例如 1,也需要8个,也就是 00000001。

1个元器件称为1比特(Bit)或1位,8个元器件称为1字节(Byte),那么16个元器件就是2Byte,32个就是4Byte,以此类推:

8×1024个元器件就是1024Byte,简写为1KB;

8×1024×1024个元器件就是1024KB,简写为1MB;

8×1024×1024×1024个元器件就是1024MB,简写为1GB。

现在,你知道1GB的内存有多少个元器件了吧。我们通常所说的文件大小是多少 KB、多少 MB,就是这个意思。

单位换算:

1Byte = 8 Bit

1KB = 1024Byte = 210Byte

1MB = 1024KB = 220Byte

1GB = 1024MB = 230Byte

1TB = 1024GB = 240Byte

1PB = 1024TB = 250Byte

1EB = 1024PB = 260Byte

我们平时使用计算机时,通常只会设计到 KB、MB、GB、TB 这几个单位,PB 和 EB 这两个高级单位一般在大数据处理过程中才会用到。

你看,在内存中没有abc这样的字符,也没有gif、jpg这样的图片,只有0和1两个数字,计算机也只认识0和1。所以,计算机使用二进制,而不是我们熟悉的十进制,写入内存中的数据,都会被转换成0和1的组合,程序员所做的工作就是通过编写C语言的代码,再通过编译成为二进制来控制计算机的硬件的。

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