從Go語言角度剖析關(guān)于計算機位的問題

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前言

Hey,大家好呀,我是碼農(nóng),星期八！

最近在學(xué)習(xí)關(guān)于逆向的一些玩意,發(fā)現(xiàn)逆向不得不說都是些玩底層的玩意。

在學(xué)習(xí)的過程中,發(fā)現(xiàn)了一個其實在正向開發(fā)中也用的很多的底層知識點,就是位和字節(jié)。

比如一個數(shù)字a究竟是怎么存在內(nèi)存中的。

一段代碼

本次就以Go語言舉例,Go語言是類C語言,一些底層還是很相近的！

代碼

package main
import (    "fmt"    "unsafe")
func main() {    //定義一個 字符a    var a = 'a'    //定義一個 正 整數(shù)3    var b uint8 = 3    var c uint8 = 98    fmt.Printf("值:%c,十進(jìn)制:%d,類型:%T,二進(jìn)制:%b,大小%v字節(jié)\n", a, a, a, a, unsafe.Sizeof(a)) // 4個字節(jié)    fmt.Printf("值%d,十進(jìn)制:%d,類型:%T,二進(jìn)制%b,大小%v字節(jié)\n", b, b, b, b, unsafe.Sizeof(b))   //一個字節(jié)    fmt.Printf("值%c,十進(jìn)制,%d,類型:%T,二進(jìn)制%b,大小%v字節(jié)\n", c, c, c, c,unsafe.Sizeof(c))      //一個字節(jié)}

執(zhí)行結(jié)果

有幾個問題

我a變量命名時字符a,為什么十進(jìn)制是97,二進(jìn)制是1100001？

為什么變量c命名是98,卻能輸出b？

位和字節(jié)

要像理解上述問題,還是要理解本質(zhì)問題。

我們的程序,終究是跑在內(nèi)存中的。

而我們的內(nèi)存條,大概是這樣。

內(nèi)存條的本質(zhì),本質(zhì)就是一個個的電子元件,終究只有兩種狀態(tài),通電(1),沒通電(0)。

位

一個電子元件,就是一個位。

字節(jié)

而一個字節(jié),等于8位,1字節(jié)=8位。

一位,就是一個0或1,就是二進(jìn)制,非0即1。

一個字節(jié),就是8個0或1,就像這樣,00000000,如果看到不足8個0或1,將前面都補成0,補夠8位。

通常情況下,語言一般只操作到字節(jié),很少操作到位。

為什么a是97

雖然上述我們知道了,一個位表示的就是一個通電或者沒通電的電子元件。

一個字節(jié)表示的是8個通電或者沒通電的電子元件的組合。

但是這樣并沒有解決實際問題啊,我想存一個10,在加上一個20,進(jìn)行加法計算,咋辦？？？

所以這時候,就要有一個什么規(guī)定,哪個亮,或者哪個不亮,就表示是什么。

所以就有了ASCII這個規(guī)范,這個規(guī)范的最小單位是字節(jié),也就是同時管理8個0或1。

比如說,第一個字節(jié),就是前八位,如果說全部都是0,就表示的是十進(jìn)制數(shù)字0。

8個二進(jìn)制表示方式是00000000。

又規(guī)定,從末尾開始計算,如果末尾亮了,其他7個沒亮,表示十進(jìn)制1。

00000001

等等等等,通過字節(jié)組織位,通過每8位不同的組合,表示不同的符號或者數(shù)字或者字母等。

具體二進(jìn)制對應(yīng)的符號或者數(shù)字:https://baike.baidu.com/item/ASCII/309296?fromtitle=ASCII%E7%BC%96%E7%A0%81&fromid=3712529&fr=aladdin

通過查詢ASCII可知。

字母a的二進(jìn)制是0110 0001,十進(jìn)制是97,表示的符號是a。

所以就和開頭對上咯！

為什么98能輸出b,還是因為ASCII,因為98代表的就是字母b,就是二進(jìn)制0110 0010。

只不過是輸出方式不一樣。

目前的編碼方向

其實一個字節(jié),8位,如果全部亮燈,就是11111111,他的十進(jìn)制是255,理論來說是可以支持255個符號的。

對于英語的國家應(yīng)該是湊合了,一個字母8位,一個字節(jié),存一個hello就是5個字節(jié),一共需要40位就足夠了。

但是現(xiàn)如今,計算機早已經(jīng)成為一顆參天大樹,中國再用,小日本再用,棒子再用,各國的文字加起來早都不是255個那么簡單了。

所以衍生出像中國的GBK等一些編碼,各種編碼都是基于ASCII擴充的。

ASCII占一個字節(jié),8位,那我GBK不夠啊,幾萬個漢字呢,那我占倆字節(jié),16位,16個0或者1,應(yīng)該湊合吧,再不行三個字節(jié),24個0或1,三個字節(jié)十進(jìn)制就已經(jīng)到16777215了,上千萬了,足夠保存各國的符號和文字了。

但是GBK和其他編碼又不通用,所以現(xiàn)在又衍生出utf-8等編碼收錄各國的編碼。

目前utf-8是一個最好的編碼,基本已經(jīng)支持所以計算機。

總結(jié)

本篇主要是理解計算機內(nèi)存的本質(zhì),1字節(jié)=8位,1位=一個通電or沒通電的電子元件,通過不同的00101010表示不同的符號。

經(jīng)過這么多年的發(fā)展,utf-8已經(jīng)很成熟,目前趨勢很穩(wěn)定。

如果在操作理解中有任何問題，記得下面留言，我們看到會第一時間解決問題。

越努力,越幸運。感謝你的觀看。

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