计算机如何将一切翻译成二进制？当他们看到二进制代码时，他们如何知道它是代表数字还是单词或指令？

Question

我知道计算机如何将数字转换为二进制数。但我不明白的是，我听说计算机将所有内容（文字，说明，......）翻译成二进制文件，而不仅仅是数字。这怎么可能？

你能告诉我一些例子吗？就像计算机如何将字母“A”翻译成二进制文件一样？

当计算机看到二进制代码时，他们如何知道0和1的长字符串是代表数字还是单词或指令？

例：

假设计算机程序员编码字母“Z”，以便将其转换为此二进制字符串：11011001111011010111

因此，当计算机遇到这个二进制字符串时，它会将其转换为字母“Z”。

但是当我们问这台电脑“到1259年709的产品是什么时，会发生什么？”

电脑会回答我们“892631”。但是这个数字在翻译成二进制时是11011001111011010111。

那么它如何在“Z”和“892631”之间产生差异？

请注意，我对计算机科学知之甚少，所以请用简单的术语解释一切。

Answer 1

计算机实际上并没有将任何内容翻译成二进制文件，它从一开始就是二进制文件，而计算机从不知道二进制文件以外的任何内容。

存储在内存中的字符A将为01000001，并且计算机不会将其视为二进制数字。当我们要求计算机将该数字显示为屏幕上的字符时，它将在字体定义中查找它的图形表示，以找到要发送到屏幕硬件的其他二进制数字。

例如，如果计算机是8位Atari，它会找到八个二进制值来表示屏幕上的字符A：

00000000
00011000
00111100
01100110
01100110
01111110
01100110
00000000

正如您所看到的，当图形硬件在屏幕上绘制时，二进制值将转换为暗和亮像素。

同样，无论我们如何处理计算机中的数字，都可以通过移动二进制值，对二进制值进行计算以及将它们转换为其他二进制值的方式进行。

例如，如果您使用A的字符代码并希望将其显示为十进制数，则计算机将计算该数字的十进制表示形式为数字6（110）和5（101），将其转换为字符6（00110110）和字符5（00110101），然后将其转换为图形表示

Answer 2

这是一个很好的问题，需要花费数年的时间，以及几位博士才能完全解释。我可以为您提供一个简单的答案，但要完全理解您将需要做更多的研究。我可以建议麻省理工学院提供一些免费的在线课程here。

在最低级别，字母A和数字65实际上使用0和1的相同序列存储。 1000001，如果我没有弄错的话。

然后计算机决定从内存中抓取它时的内容。这意味着字母可以显示为数字，反之亦然。

计算机知道它正在寻找什么的方式是程序员告诉它它在寻找什么。程序员说我想要一个存储在这样一个位置的号码，然后计算机就会查找它。

让我们提升一个级别，因为很少有程序在这么低的级别上编程。其他程序（通常编译器采用像C ++这样的代码并将其转换为计算机可以理解的东西）确保我们访问的位置实际上就是我们所说的。它们有额外的信息告诉他们这个特定的1和0组实际上是一个浮点类型（有一个小数点），而这个集合是整数（没有小数点）

然后其他类型构建在这些类型，更大的整数或浮点或字符串上，并且编译器再次强制执行类型。

这是一个过于简单化，我意识到这里的一切都不完全正确，但它会让你走上正确的道路。您可以查看其中一些主题以获得更好的想法：

How instructions are differentiated from data?

http://en.wikipedia.org/wiki/Computer_data_storage

How is data, address and Instruction differentiated in Processor/Register/memory?

http://en.wikipedia.org/wiki/Reference_(computer_science)

希望这会让事情变得清晰起来。随意请求澄清！

Answer 3

So how would it make a difference between "Z" and "892631"?

它没有。对于计算机，一切都是0和1。他们的原始位没有任何意义，直到处理器告诉他们如何处理那些0和1！

例如，我可以创建变量x并使其值0b01000001（0b表示＆＃34;这是我在二进制文件中描述的数字＆＃34;）。然后我可以让处理器为我打印变量x到屏幕上。但我首先必须告诉处理器x是什么！

printf("%d", x); // this prints the decimal number 65

printf("%c", x); // this prints the character A

所以除了原始位x之外，01000001本身并不意味着什么。但作为程序员，我的工作就是告诉计算机x的真正意义。

Answer 4

计算机仅使用7位来存储字母/特殊字符，而在存储数字时则使用字节的所有8位。

让我们以“ A”和“ 65”为例。

65/2-QUO是32，提醒是1 1 2到0的幂是1

32/2现行为16，提醒为0 01

16/2现行为8，提醒为0 001

8/2现行为4，提醒为0 0001

4/2现行为2，提醒为0 00001

2/2现行为1，提醒为0 1000001 2到6的幂为64

                             =========
                             1000001 binary repressents 65

字母A的ASCII值以二进制格式存储为01000001（仅使用7位，而第8位则用0存储字母和特殊字符）。

我希望这会有所帮助。

Answer 5

让我们在这里讨论一些基本知识：

1. 假设您的硬盘只是圆形的铝板，并且整个表面都有小孔/斑点（只能使用显微镜才能看到）。点是一个按字节分组的小孔-8位（1位是1孔）。
RAM与硬盘驱动器相似，但它是由硅制成的半导体，因此它可以电场形式存储信息，并且每个字节都有地址，因此速度更快。
2. 计算机将您在硬盘驱动器中通过键盘输入的所有信息存储为称为1的电磁脉冲（代表人类理解为1）。如果没有信息，则该斑点（一个小孔）为空，称为零。 li>

让我们讨论您的问题的第一部分-您能给我看看一些例子吗？就像计算机如何将字母“ A”转换为二进制？

1. 例如，您通过键盘输入字符“ A”和“அ”。
2. 字符“ A”在Unicode / ASCII中表示为65，在基数2二进制中为01000001。操作系统执行A到Binary的映射。您输入的字符“ A”现在以01000001的形式存储在硬盘中，并且会出现在8个不同的位置（例如，对于最左边的数字0，没有磁脉冲，对于第七位中的7，磁脉冲等）。
3. 对于RAM，它以电脉冲的形式存储信息，因此，在关闭电源时，RAM会丢失所有信息。

现在，在RAM或HardDrive上看到的所有内容在给定的字节中都是能量或没有能量，因此我们将其称为二进制格式以供人类理解（我们将其称为0表示无能量，将其称为1表示能量）。

现在由编译器决定如何存储它。如果它是AMD处理器/ Windows OS上的C编译器，则它将值存储在2个字节中（一个字节为5，一个字节为6）。如果它是AMD处理的，则存储值5的字节将位于6的右侧-称为低端字节序。 C程序不支持字符“அ”，因为它需要超过1个字节来存储国际字符。

如果它是Java编译器，它将使用称为UTF-16的4字节可变长度。对于字母“ A”，由于Unicode / ASCII表示为65，所以需要1个字节。而如果存储的是国际语言字符，例如“அ”（泰米尔语中的A，则与之类似），则对应的Unicode值为2949，而相应的二进制值为11100000 10101110 10000101（3个字节）。 Java没有存储和读取'A'和'அ'的问题。

现在，假设您已使用Java / Windows / AMD处理器将字符“அ”存储为类型字符（Char）。

现在假设您想使用C程序作为Char来阅读此内容。 C编译器仅支持ASCII，但不支持Unicode集的完整列表。在这里，C将读取上述3个字节中最右边的（10000101）个字节（对于char类型，它将读取1个字节），您在屏幕上会得到什么？您的C程序将毫无问题地读取这1个字节，并且如果您要求打印程序，将在屏幕上显示此内容。因此，编译器是不同的创造者。

****让我们现在讨论您的问题的第二部分：** *并且当计算机看到二进制代码时，他们如何才能知道0和1的长字符串表示数字，单词还是指令？***

现在，将已编译的Java程序加载到“文本和数据”区域的RAM中（RAM在较高级别上分为“文本和数据区域”）。现在，您要让处理器的ALU执行程序的一组指令，称为过程。

已编译程序中的行是一条指令，用于将数据从一个变量移到另一个变量。

当ALU执行第一条指令时，它将进入位于RAM外部的相应寄存器。处理器具有用于数据的寄存器组和用于指令的寄存器组。现在，ALU会根据执行指令来知道什么寄存器用于什么。

希望这会有所帮助。