Katrā datorā faktiski darbojas ar ļoti vienkāršu, taču pamata nozīmīgu struktūru: informācija tiek glabāta 1 un 0 formā. Bet kas patiesībā notiek aizkulisēs, kad tu lieto šos 1 un 0? Šajā rokasgrāmatā tu iepazīsies ar mainīgajiem darba atmiņā. Mainīgie ir izšķiroša nozīme, lai datus uzglabātu pagaidu glabāšanā un manipulētu ar tiem. Ienāksim iekšā!
Svarīgākie secinājumi
- Mainīgie ir būtiski komponenti, kas ļauj tev uzglabāt vērtības darba atmiņā.
- Datoru sistēmā tu darbojies ar baitiem un bitiem, kur viens baits sastāv no 8 bitiem.
- Bitā vērtība pieaug eksponenciāli, kas programmēšanā un datu apstrādē ir ļoti nozīmīgi.
Mainīgo pamati
Lai saprastu mainīgo darbību, vispirms jāpaskaidro, kas tieši ir mainīgais. Programmēšanā mainīgais ir vietturi vērtībām, kuras programmēšanas izpildes laikā var mainīt. Tie ļauj pagaidu glabāt informāciju un vēlāk piekļūt tai. Šī glabāšana notiek darba atmiņā, ko sauc arī par RAM (Random Access Memory).
Darba atmiņas nozīme
Darba atmiņa ir pārejošs krātuve, kurā dati un programmas tiek glabāti to izpildes laikā. Viss, ko tu dari datorā, notiek darba atmiņā. Tāpēc, ja tu deklarē mainīgo un piešķir tai vērtību, šī informācija tiek glabāta darba atmiņā, līdz programma tiek pabeigta vai mainīgais tiek pārrakstīts.
Bitus un baitus saprast
Viens centrālais jēdziens datu apstrādē ir baits. Viens baits sastāv no 8 bitiem. Katrs bits var pieņemt vai nu vērtību 0, vai 1. Šo bitu binārā savstarpējā darbība tiek izmantota informācijas glabāšanai. Katram bitam ir specifiska atrašanās vieta un tādējādi noteikta vērtība. Šīs vērtības ir sekojošas:
- Bits 1: 1
- Bits 2: 2
- Bits 3: 4
- Bits 4: 8
- un tā tālāk...
Šī struktūra atgādina desmito sistēmu, kur katra pozīcija pārstāv 10 pakāpes. Tomēr binārajā sistēmā vērtība tiek dubultota. Piemēram, ja tu aktivizē ceturto bitu, tu summē vērtības, lai iegūtu desmito vērtību.
Binārā sistēma praksē
Lai šo konceptu tālāk precizētu, pieņemsim, ka tu pievieno dažādus bitus. Ja aktivizēts ir tikai bits 1, tas reprezentē vērtību 1. Ja tiek aktivizēts arī bits 3, tu pieskaiti 4, iegūstot vērtību 5. To var vienkārši parādīt ar bināro attēlojumu.
Tas nozīmē, ka ar aktīvo bitu kombināciju tu vari attēlot daudz dažādu desmito vērtību. Piemēram: ja bits 5 ir aktīvs (32) un bits 3 (4) un bits 1 (1), tu summē šīs vērtības un iegūsti 37. Šī veida skaitīšana tiek saukta par bināro saskaitīšanu.
No desmit vērtības uz bināro vērtību
Svarīgs jēdziens programmēšanā ir desmitvērtību pārrēķināšana par binārām vērtībām. Katrs aktivizēts bits tiek pievienots kopējai summai. Piemēram, ja tu aktivizē bits 5 (32) un bits 3 (4), tu pieskaiti vērtības un iegūsti 36. Binārā vērtība 36 būtu 100100.
Vērtību skalēšana
Vērtību attēlošanas ierobežojumi datorā ir sasniegti, ja tu apsver sava sistēmas jaudu. Tipisks dators šodien bieži var darboties ar 64 bitu arhitektūrām. Tas nozīmē, ka tev ir 2^64 iespējamās kombinācijas, kas ļauj attēlot ļoti lielas desmit vērtību. Tomēr princips paliek nemainīgs un ir ļoti svarīgs programmēšanai.
Kopsavilkums – Mainīgie un darba atmiņa: programmatūras programmēšanas pamati
Šajā rokasgrāmatā tu esi iepazinies ar pamatjēdzieniem saistībā ar mainīgajiem un to lomu darba atmiņā. Tu tagad saproti bitu un baitu nozīmi un to, kā tie tiek izmantoti, lai attēlotu vērtības. Šo jēdzienu izpratne ir izšķiroša tavai ceļošanas programmēšanas pasaulē.
Bieži uzdotie jautājumi
Cik bitu ir vienā baitā?Viens baits sastāv no 8 bitiem.
Kas notiek ar mainīgajiem, ja programma beidzas?Informācija mainīgajos tiek zaudēta, kad programma tiek pabeigta.
Kas ir atšķirība starp bināro un desmito sistēmu?Binārajā sistēmā ir tikai divi cipari (0 un 1), savukārt desmitajā sistēmā ir desmit cipari (0-9).
Cik dažādu vērtību var attēlot 64 biti?64 biti var attēlot 2^64 dažādas kombinācijas.
