码出高效第一章计算机基础笔记

Love The Way You Lie 2023-07-24 13:24 20阅读 0赞

**目录**

1 走进0和1 的世界

2 浮点数

3字符集与乱码

4CPU 与内存

--------------------

# 1 走进0和1 的世界 #

所有的计算机中的图片，视频，数据库数据，代码等等 最终都需要转换成0和1 ，也都是计算机对0和1的信号进行处理后的结果。

平时说的32位机器 就是能够同时最多处理32位的电路信号，也就是32个 0 或 1 ；

一个电路信号的0 或1  就被称为 1bit;

8个bit  组成一个单位叫字节 即1Byte.

1024 Byte = 1 KB    再往后的单位转换就比较常用了，省略掉

**位运算符**（用于2进制）

<<   左移   3<<2=12   3\*2\*2 左移几位就是乘以2的几次方

>>   右移   8>>2==2  8/2/2  右移几位就是除以2的几次幂

注意：之前一直以为  右移一位表示除以2 的结果。其实 是近似除以2的结果；

例如：32  右移一位后 是17；

右移 对于高位出现的空位，原来高位是什么就用什么补这个空位

>>>  无符号右移  数据右移时无论最高位是什么，都用0补。

没有无符号左移；

& 与运算  6&3=2      例    110

|  或运算  6|1=7          &011

^  异或运算  6^3=5        010=2

~  反码运算 ~6=—7

^ 一个数异或同一个数两次结果还是这个数  6^3^3=6 (可以用来加密）

# 2 浮点数 #

float a = 1f;
    float b = 0.9f;
    float c = a - b;// c = 0.100000024

执行结果存在误差、

长整形最大值约为922亿；

浮点数 单精度长度为4个字节，也就是32个 bit 位，从左往右

第一位是 符号位  0 表示正数，1 表示负数

第2-9 位是 指数，也叫 阶码位

第10 - 32 是 尾数位，

**0111-1111-0111-1111-1111-1111-1111-1111**

因为0.9 不能用有限的二进制位进行精确标识，所以float  1-0.9 并不精确的等于0.1

两个值加减操作的过程：

1.零值检测，检测 其中一个数值是否是0值，如果为0 不需要走后续流程，直接给出结果

2.对阶操作，通过比较 阶码（也就是32个bit位的左边第2-9位的二进制的值）的大小判断小数点的位置是否对齐。

如果没有对齐 需要移动尾数（32个bit位的10到32位的值）改变阶码的大小。这个过程叫做对阶。尾数向右移动一位（相当于上面说到的位运算符 右移） 则阶码值加1 。

注意：因为存在对阶过程，所以0.9 的值在 进行对阶时 会进行右移，右移会使最右面的值被移出 所以就相当于丢失了精度。

3.尾数求和，对阶完成后直接按照相位进行求和即可。

4.结果规格化，结果如果满足规格则无需转换，如果不满足则进行 左移或右移，达到小数点前只有一位【0-9】

5结果舍入：对阶过程中 移出的值会被存储在保护位，等规格化后再根据保护位进行舍入。

浮点数使用时推荐使用双精度，在业务流程判断中禁止使用 浮点数判断是否相等，因为浮点数会存在误差；

数据库推荐使用decimal类型，不推荐使用float和double类型

# 3字符集与乱码 #

计算机的英文字母 ，符号，汉字等等 计算机可以识别 都是基于字符集的。字符集就是 数值和 汉字的映射关系；

数据库的字符集可以设置数据库级别，表级别 甚至是列级别，但是为了统一 且减少问题，最好直接统一设置一致的字符集；

# 4CPU 与内存 #

cpu承载着计算机的主要运算和控制功能，硬件包括基板、核心、针脚；内部构造包含 控制器，运算器 ，寄存器；

控制器包含了 控制单元，指令译码器，指令寄存器组成。

运算器核心是算术逻辑运算单元，无论是汇编指令还是字节码指令最终都是以0或1 组合流方式在内部完成最终计算，并保存到寄存器，最后出cpu。

寄存器包含了cpu的高速缓存L1 L2 .内存越接近cpu 速度越快，存储越小，离cpu越远 存储越大，速度越慢。比如 LO 寄存器比L1 L2 缓存 速度更快，存储越贵；

以java为代表的编程语言，内存就交给里jvm进行自动分配和释放。这个过程称为垃圾回收机制。

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