การเข้ารหัส

1. การเข้ารหัสแปด

พูดถึงการเข้ารหัส... อย่างที่คุณทราบ ในชีวิตประจำวันเราใช้สัญลักษณ์ทศนิยม : ตัวเลขทั้งหมดของเราแสดงด้วยสัญลักษณ์ 10 ตัว: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 มี 10 ตัวเลขจึงเรียกว่าระบบทศนิยม

แต่โปรแกรมเมอร์เป็นนักประดิษฐ์ที่ยิ่งใหญ่ พวกเขาคิดการเข้ารหัสที่ใช้สัญลักษณ์ต่างๆ กันในทันที ตัวอย่างเช่น 16, 8 และ 2

การเข้ารหัสทางเลือกที่ใช้สัญลักษณ์ 8 นั้นง่ายที่สุด: เพียงแค่ทิ้ง 8 และ 9 และคุณจะได้รับการเข้ารหัสฐานแปด (ระบบเลขฐานแปด )

และใช่ คุณสามารถใช้ระบบเลขฐานแปดเพื่อระบุตัวอักษรที่เป็นตัวเลขได้ แน่นอนถ้าคุณต้องการจริงๆ มันง่ายกว่าที่คิด คุณต้องเขียนเลข 0 ก่อนตัวเลข

กล่าวอีกนัยหนึ่งJava ถือว่าจำนวนเต็มตามตัวอักษรใดๆ ที่ขึ้นต้นด้วย 0 เป็นค่าฐานแปด

ตัวอย่าง:

int x = 015;

int x = 025;

int x = 0123;

int x = 078;

คุณไม่จำเป็นต้องเขียนเลขฐานแปดในรหัสของคุณ แต่คุณควรรู้ว่ามันคืออะไร ท้ายที่สุด คุณจะต้องอ่านโค้ดที่เขียนโดยผู้อื่น และตามที่กล่าวไว้ข้างต้น โปรแกรมเมอร์เป็นนักประดิษฐ์ที่ยิ่งใหญ่

จำไว้ว่าคุณไม่สามารถเขียน 0 หน้าตัวเลขทุกตัวได้

2. การเข้ารหัสไบนารี

การเข้ารหัสแบบไบนารีนั้นน่าสนใจยิ่งขึ้น ถ้าเลขฐานแปดมีเฉพาะเลข 0-7 เลขฐานสองจะมีแค่ 0 และ 1 เหตุใดการเข้ารหัสนี้จึงจำเป็น

สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับโครงสร้างภายในของคอมพิวเตอร์ ทุกอย่างในคอมพิวเตอร์ทำงานด้วยไฟฟ้า และเมื่อมันเกิดขึ้น วิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการจัดเก็บและส่งข้อมูลบางอย่างโดยใช้ไฟฟ้าคือการใช้สองสถานะ: ไม่มีไฟฟ้าในสาย (ศูนย์) และมีไฟฟ้า (หนึ่ง)

นี่จึงเป็นที่มาของความนิยมในระบบเลขฐานสอง

ตามหลักการแล้ว Java ไม่ได้ใช้บ่อยนัก: Java ถือเป็นภาษาระดับสูงซึ่งแยกออกจากฮาร์ดแวร์ที่ทำงานอย่างสมบูรณ์ คุณสนใจจริง ๆ ไหมว่ารูปแบบใดที่ใช้ในการจัดเก็บและประมวลผลข้อมูลภายในคอมพิวเตอร์

แต่ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา โปรแกรมเมอร์ต่างชื่นชอบการเข้ารหัสไบนารี (และการเข้ารหัสอื่นๆ เป็นผลให้ Java มีตัวดำเนินการที่ใช้เลขฐานสองเป็นอินพุต และความแม่นยำของตัวเลขทศนิยมขึ้นอยู่กับการแทนเลขฐานสอง

โดยพื้นฐานแล้ว คุณควรรู้เกี่ยวกับการเข้ารหัสนี้ดีกว่าไม่รู้

เช่นเดียวกับในกรณีของการเข้ารหัสฐานแปด Java มีวิธีการเข้ารหัสตัวอักษรโดยใช้ระบบเลขฐานสอง นั่นคือตัวอักษรประกอบด้วย 0 และ 1 เท่านั้น เพื่อให้คอมไพเลอร์ Javaเข้าใจว่าโค้ดประกอบด้วยตัวอักษรที่เป็นตัวเลขซึ่งเข้ารหัสเป็นเลขฐานสอง แทนที่จะเป็นเพียงเลขฐานสิบที่ประกอบด้วยศูนย์และเลขหนึ่ง ตัวอักษรฐานสองทั้งหมดจะถูกระบุโดยใช้คำนำหน้า 0b ('b' มาจากคำว่าbinary ) .

ตัวอย่าง:

int x = 0b100; 

int x = 0b1111;

int x = 0b1111000111; 

int x = 0b12000;

3. การเข้ารหัสเลขฐานสิบหก

นอกจากการเข้ารหัสเลขฐานแปดและเลขฐานสองแล้ว ตัวอักษรยังสามารถเขียนเป็นเลขฐานสิบหกได้อีกด้วย นี่คือการเข้ารหัสที่ได้รับความนิยมมาก

นั่นเป็นเพราะแม้ว่าสัญลักษณ์เลขฐานสองจะใกล้เคียงกับวิธีจัดเก็บตัวเลขจริงๆ มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แต่ก็ยากเกินไปสำหรับมนุษย์ที่จะทำงานกับตัวเลขดังกล่าวอย่างมีประสิทธิภาพ ในระบบเลขฐานสอง ตัวเลขหนึ่งล้านประกอบด้วย 20 หลัก ไม่ใช่ 7

นั่นเป็นเหตุผลที่โปรแกรมเมอร์คิดระบบเลขฐานสิบหกขึ้นมา ท้ายที่สุด 16 คือ 2 ยก กำลัง ⁴ดังนั้น 4 บิตตรงกับเลขฐานสิบหกหนึ่งหลัก กล่าวอย่างคร่าว ๆ ตอนนี้ทุก ๆ 4 บิตสามารถเขียนเป็นเลขฐานสิบหกหลักเดียวได้

การเข้ารหัสเลขฐานสิบหกยังมีคำนำหน้าเฉพาะของตัวเอง: 0x ตัวอย่าง:

โอเค คุณว่า ชัดเจนเพียงพอแล้วว่าเราได้ระบบเลขฐานแปดมาได้อย่างไร เราเพิ่งโยนเลข 8 และ 9 ออกไป แต่เราจะเอาสัญลักษณ์พิเศษ 6 ตัวสำหรับระบบเลขฐานสิบหกมาจากไหน ฉันอยากเห็นพวกเขา!

มันตรงไปตรงมาทั้งหมด ตัวอักษรภาษาอังกฤษ 6 ตัวแรกถูกนำมาเป็นสัญลักษณ์ที่ขาดหายไป 6 ตัว: A (10), B (11), C (12), D (13), E (14), F (15)

ตัวอย่าง:

4. วิธีแปลงตัวเลขจากเลขฐานสิบหก

การแปลงตัวเลขจากเลขฐานสิบหกเป็นทศนิยมนั้นง่ายมาก สมมติว่าคุณมีเลข0 x A F C F เป็นทศนิยมเท่าไหร่?

อันดับแรก เรามีระบบหมายเลขประจำตำแหน่ง ซึ่งหมายถึงส่วนร่วมของแต่ละหลักในจำนวนทั้งหมดจะเพิ่มขึ้น 16 เท่าเมื่อเราเลื่อนจากขวาไปซ้าย:

ก * 16 ³ + ฉ * 16 ² + ค * 16 ¹ + ฉ

สัญลักษณ์ A แทนเลข 10 ตัวอักษร C แทนเลข 12 และอักษร F แทนสิบห้า เราได้รับ:

10 * 16 ³ + 15 * 16 ² + 12 * 16 ¹ + 15

การยก 16 ให้เป็นพลังต่าง ๆ ที่สอดคล้องกับตัวเลข เราได้รับ:

10 * 4096 + 15 * 256 + 12 * 16 + 15

เราสรุปทุกอย่างและรับ:

45007

คุณรู้ว่าหมายเลขนี้ถูกเก็บไว้ในหน่วยความจำอย่างไร:

0x เอเอฟซีเอฟ

แต่ตอนนี้ลองแปลงเป็นเลขฐานสอง ในเลขฐานสองมันจะเป็น:

0b 1010 1111 1100 1111

ทุกชุดของสี่บิตสอดคล้องกับอักขระเลขฐานสิบหกหนึ่งตัว สะดวกสุด ๆ โดยไม่มีการคูณหรือยกกำลังใดๆ"