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Explicação detalhada do núcleo da programação em linguagem C Capítulo 1: Sistema numérico e conversão e código ASCII

2024-07-11

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Esta coluna é para o aprendizado básico e avançado de programação em linguagem C. Ela se esforça para resolver os problemas de exames de linguagem C autopropostos e exames de admissão de pós-graduação e estabelece uma base sólida em linguagem C para aprender estrutura de dados e design de algoritmos.
É claro que esta coluna não será tão detalhada quanto uma introdução passo a passo. Mas nos esforçamos para cobrir todos os pontos importantes e difíceis.

1. Sistema numérico e conversão

1.1 Definição dos quatro sistemas numéricos

binário, decimal, octal, decimal
Primeiro, vamos falar sobre o sistema decimal, o sistema básico mais usado na vida. Digite 1 a cada 10.

Por que aprender binário?

A camada inferior dos computadores é binária, e binário é a linguagem mais fácil de ser entendida pelos computadores.

definição binária: 0 1 dois símbolos de codificação
Cada dois entra um
Por exemplo: 10001 1001111 1000201 (definição ilegal) 11111117 (definição ilegal)

Por que o octal foi introduzido?

O binário é muito longo e a compactação decimal é muito problemática.

definição octal: 0 1…7 Os oito símbolos de codificação avançam para um a cada oito
Por exemplo: 123451 10678 20740 09341 (definição ilegal)

Por que o hexadecimal foi introduzido?

Versão atualizada do sistema octal

Definição hexadecimal:0 1…9 ABCDEF Dezesseis tipos de símbolos a cada dezesseis
Por exemplo: 1abc1 0945dej5

Pensando: Às vezes é realmente impossível distinguir entre decimal, octal e hexadecimal.

Decimais: 123
Adicione 0 na frente do octal: 0123
Adicione 0x na frente do hexadecimal: 0x123

1.2 Conversão de quatro sistemas numéricos

Em primeiro lugar, está claro que a ponte para a conversão do sistema numérico é binária. Se você deseja converter outras bases em outras bases, pode concluir a conversão da base convertendo primeiro para binário e depois para outras bases.

1. Converta decimal em binário
Converta decimal em binário, a fórmula principal: divida por 2 e calcule o restante na ordem inversa

2. Conversão de binário para decimal
Conversão de binário para decimal, memória central: soma por peso, 2epotência, n começa em 0

3. Conversão de binário para octal
A fórmula central: trate três pessoas como um grupo, se não for suficiente, adicione 0 na frente

4. Binário para hexadecimal
Fórmula principal: Quatro algarismos são considerados como um grupo. Se não for suficiente, adicione 0 na frente.

Partes omitidas: Oito voltas para duas, dezesseis voltas para duas, que é essencialmente o processo inverso de 3 e 4.

2. Aplicação do sistema numérico

2.1 Código ASCII

Por exemplo: A a B b ¥ $, etc. Esses símbolos são armazenados no computador como valores ASCII.
Ou seja, existe uma codificação binária única.

O código ASCII é um código padrão desenvolvido pelos Estados Unidos.
Por exemplo (para lembrar):
O valor do código ASCII da letra maiúscula A: 65 (expresso em decimal, é claro, é armazenado em binário no computador, portanto é expresso em decimal para conveniência da memória)
Valor do código ASCII da letra maiúscula B: 66
Valor do código ASCII da letra minúscula a: 97
Valor do código ASCII da letra b minúscula: 98

Não é difícil descobrir que a diferença entre maiúsculas e minúsculas é 32. Lembre-se dessa diferença, que pode ser usada para converter maiúsculas e minúsculas.

2.2 Memória

No gerenciamento de memória do computador, o hexadecimal ainda é muito importante.

8 bits (bits binários) = 1 byte (B)
1024 bytes = 1 KB
1K=1024=210
1M=1024*1024=220

2.3 Código de máquina

O código de máquina é na verdade o valor do código que o computador real entende. Podemos dizer que o valor armazenado em um determinado espaço é 78 (decimal), mas o computador certamente não o entende.
Existem três tipos de códigos de máquina: código complementar, código original e código complementar.

3. Estrutura da linguagem C

A composição da linguagem C: vários arquivos
Arquivo: diversas funções
Função: cabeçalho da função e cauda da função
Cabeçalho da função e corpo da função
Declarações: três tipos de declarações

Vale a pena falar sobre as instruções. As instruções incluem comentários, instruções de definição e instruções de execução. O ponto mais importante ao qual prestar atenção é a instrução de execução.

3.1 Estrutura de dados e tipo de dados:

Quatro tipos de dados: função de expressão variável constante
Constante: uma quantidade cujo valor não muda
Variável: Uma quantidade cujo valor muda a qualquer momento e a qualquer momento.
Expressão: uma expressão legal que conecta dados usando operadores
Função: Chame uma função com uma determinada função como quantidade de cálculo

3.2 Dados e tipos de dados

Tipos de dados: tipos básicos, tipos construídos, tipos de ponteiro, tipos nulos
Tipos básicos: tipo inteiro int e assim por diante
Tipo estrutural: estrutura
Tipo vazio: vazio

Identificador (canônico):

  1. Palavras reservadas (palavras-chave): 32 no total. Tais como: int float char if else for
  2. Identificadores predefinidos: scanf printf include
  3. Identificador definido pelo usuário: nome da variável, nome do array, etc.

Identificador definido pelo usuário: o primeiro caractere deve ser uma letra ou sublinhado, seguido de letras, números e sublinhados.
A linguagem C diferencia maiúsculas de minúsculas. Int não pode ser personalizado pelo usuário, mas Int pode.