Binaire Code stap voor stap uitgelegd: hoe werkt binaire code?
zelfs als u geen expert bent in programmeren of Informatica, weet u waarschijnlijk dat computers slechts een zeer beperkte woordenschat hebben. Het alfabet dat elke computer in de wereld begrijpt is binaire code, die cryptische, schijnbaar eindeloze reeks van 1 en 0 ‘ s. maar hoe werkt binaire code?
in de post van vandaag, Ik ben het delen van wat ik heb geleerd over hoe deze eenvoudige 1 ’s en 0′ s maken onze tech-gevulde wereld gaan rond.
in het kort, ze zijn de ruggengraat van wat er gebeurt in uw computer de hele tijd. Daarom, het hebben van een basiskennis van wat binaire code is en hoe het werkt helpt u begrijpen hoe uw computer werkt aan de binnenkant.
dus als je nieuw bent in het coderen, koppel deze post met mijn gratis codering Gids Voor Beginners en je bent klaar om te gaan!
Lees verder!
Hier zijn een paar gerelateerde artikelen die u misschien ook nuttig vindt:
- Leren Computer Science Basis Voor Codering
- De Beste Websites om te Leren Coderen voor Beginners
- 8 Dingen om te Weten Voordat Leren Programmeren
let op: dit bericht bevat affiliate links naar producten die ik gebruik en aanbeveel. Als u ervoor kiest om te kopen met behulp van deze links, Ik kan een kleine commissie voor het verwijzen u ontvangen. Maar alsjeblieft, koop alleen producten waarvan je denkt dat ze je helpen je doelen sneller te bereiken. Dank u voor uw steun!
waarom zou ik moeten begrijpen hoe binaire Code werkt?
maar als binaire code iets is dat alleen computers begrijpen, waarom zou je er dan meer over leren?
u hebt volkomen gelijk – u zult (hoogstwaarschijnlijk) nooit een computerprogramma in binaire code schrijven. In plaats daarvan gebruiken ontwikkelaars zoals jij en ik andere, meer gebruiksvriendelijke programmeertalen om instructies te geven aan computers.
niettemin is binaire code waarschijnlijk het meest fundamentele concept dat ten grondslag ligt aan programmeren en Informatica. Het is wat maakt dat elke computer die u gebruikt werken zoals het doet.
aanbevolen: 6 Beste Online Computer Science cursussen voor Beginners
al met al stelt binaire code ons in staat om te communiceren met computers en hen instructies te geven. En ook al zijn de programmeertalen die je gebruikt voor het schrijven van code hopelijk ver van binaire code, ze worden nog steeds vertaald in binaire code zodat computers ze kunnen interpreteren en je programma ‘ s kunnen draaien.
deze 1 ’s en 0′ s bepalen hoe computers invoer, opslag en verwerking van informatie, evenals output produceren voor hun gebruikers-dat is u en ik.
het begrijpen van ten minste de basisprincipes van wat binair is en hoe het werkt is niet alleen interessant en heel fascinerend, maar ook heel nuttig.
maar maak je geen zorgen als het concept van binaire code abstract en moeilijk te begrijpen lijkt op het eerste. Waar het om gaat is dat je je bewust bent van hoe zo ’n eenvoudige taal zich kan vertalen in de meest complexe computerprogramma’ s en informatiestructuren die je dagelijks ziet en gebruikt.
Wat is binaire Code?
dus hoe werkt binair dan? Hoe kan een complex computerprogramma bestaan uit slechts 1 en 0?
om het een beetje eenvoudiger te maken, kun je aan binair denken als een manier om een computer te vertellen of een schakelaar aan of uit moet staan. 1 betekent dus “aan”, 0 betekent”uit”.
maar wacht eens even-over wat voor schakelaar hebben we het hier?
hoe vertaalt een schakelaar die aan of uit Staat zich in wat computers tegenwoordig voor ons kunnen doen?
om hier wat meer licht op te werpen, laten we kort nadenken over wat computers doen.
simpel gezegd,
- computers nemen input van hun gebruikers,
- slaan ze op en verwerken ze als informatie, en
- ten slotte bieden hun gebruikers outputs van verschillende soorten.
wanneer u bijvoorbeeld op uw computer typt, geven uw vingers die op het toetsenbord drukken uw computer enige input. Dan, uw computer op magische wijze weet hoe om bepaalde sleutels te vertalen in de gewenste letters en tekst. Tot slot is de uitvoer van uw computer de tekst die op uw scherm wordt weergegeven.
dus wat heeft dit te maken met binaire code?
Lees ook: computerwetenschappen 101: Wat is een Computer?
binair in de informatica: wat doen Computers met de 1 ’s en de 0′ s?
Deze 1 ’s en 0′ s, of de switches die ik hierboven noemde, zijn hoe uw computer gegevens opslaat en verwerkt.
in de tijd dat de allereerste computers werden gebouwd, hadden ze echte lampjes om uitgangen te leveren aan hun gebruikers. Een gebruiker zou dus een bepaald licht zien branden om een bepaald soort output of bericht van de computer aan te geven.
hetzelfde gebeurt tegenwoordig wanneer u met uw auto rijdt en het gaslampje brandt. Dat is een output van uw auto, vertellen dat je moet uitstappen van de snelweg en vind een benzinestation zo snel mogelijk.
dus met een computer kunnen deze 1 ’s en 0′ s vrijwel alles zijn in moderne computers. Maar over het algemeen vertegenwoordigen ze cijfers, letters en andere symbolen.
De bottom line hier is dat dit eenvoudige concept van een schakelaar die aan of uit kan vertalen naar iets echt complex.
zelfs de meest geavanceerde, moderne computers werken allemaal volgens deze zeer elementaire, rudimentaire machinetaal met de 1 ’s en 0′ s die twee toestanden vertegenwoordigen: aan of uit.
maar om dit mogelijk te maken, heeft uw computer duidelijk te maken met veel meer dan slechts een enkele schakelaar die aan of uit wordt gezet.
Lees ook: hoe te beginnen met het leren van coderen? 6 Tips voor Beginners
hoe slaan Computers informatie op?
voordat we ingaan op hoe binaire code en binaire getallen eigenlijk werken en hoe je een eenvoudige binaire reeks kunt decoderen, laten we eerst een fundamenteel punt over gegevensopslag bekijken.
zoals ik hierboven al zei, gebruiken computers invoer om informatie op te slaan en te verwerken. Deze informatie of gegevens is het fundamentele ingrediënt voor elke computer om te werken.
als je nu in een computer kijkt, zie je een stel circuits en elektrische draden. Ze dragen alle informatie in een computer, het krijgen van het naar de juiste plaats om te worden opgeslagen of verwerkt.
maar hoe slaat u informatie op of vertegenwoordigt u deze met behulp van elektriciteit?
nu, de 1 ’s en 0′ s die we net bespraken vertegenwoordigen de kleinste eenheid van gegevens die een computer begrijpt.
een schakelaar die aan of uit is, is wat we nodig hebben om een beetje data op te slaan.
daarom is een bit de fundamentele, basiseenheid van informatie. Het is voldoende om twee verschillende opties aan te geven, ofwel “aan” of “uit”. Het kan ook “Waar” of “onwaar” betekenen, of gewoon “ja” of “nee”.
Ik weet het, het hebben van slechts twee keuzes geeft ons niet echt te veel opties… maar het is een goed begin!
met één gloeilamp kunnen we 1 beetje informatie opslaan. Met 10 gloeilampen, kunnen we 10 bits doen. Dus, als we genoeg lampen hadden, konden we elke hoeveelheid data die we wilden opslaan in een digitale vorm.
Lees ook: waarom leren programmeren? 12 voordelen van leren programmeren
gegevens opslaan in Bits: Een eenvoudig voorbeeld
natuurlijk gebruiken computers tegenwoordig andere methoden en technologieën dan eenvoudige gloeilampen om gegevens op te slaan. Het gebruik van gloeilampen zou niet alleen te veel ruimte in beslag nemen, maar het zou ook moeilijk zijn om de gegevens op te slaan: het uitschakelen van een computer met alleen gloeilampen zou betekenen dat we de gegevens zouden verliezen als de stroom uitvalt.
in plaats van gloeilampen slaan computers bits gegevens op door bijvoorbeeld elektronen in condensatoren te houden. Uw computer gebruikt deze technologie in zijn DRAM-geheugen.
dus, hoeveel lampen zouden er precies in uw DRAM passen?
laten we aannemen dat uw computer een 4GB DRAM heeft, bijvoorbeeld. Een GB is ongeveer een miljard bytes. Of om precies te zijn, 1 GB is 230 bytes. En 1 byte = 8 bits.
dat betekent dat uw 4 GB DRAM 230 x 4 x 8 = 34.359.738.368 bits bevat. Dat zijn 34 miljard gloeilampen – en we hebben het hier alleen over uw DRAM, niet uw 1TB harde schijf!
Het is dus duidelijk dat moderne computers veel meer kunnen doen dan beslissen of ze een enkel lichtje aan willen zetten of niet. Dus, hoewel binaire code bestaat uit slechts 1 en 0 ‘s, kan het de meest complexe van computerprogramma’ s deze dagen vertegenwoordigen.
binair 101: Hoe werkt binaire Code?
nu, wat betekent het om 34 miljard bits te hebben om informatie op te slaan en weer te geven?
om te begrijpen wat deze bits voor ons kunnen doen, laten we het binaire getalsysteem eens nader bekijken. Het gebruikt alleen 0 ’s en 1′ s om verdere cijferwaarden weer te geven – en andere soorten gegevens, ook.
laten we eerst snel opfrissen hoe de “normale” getallen die we gewend zijn…
de getallen die jij en ik op school hebben geleerd, variërend van 0 tot 9, het decimale getalsysteem vormen. U kunt elke combinatie van deze 10 cijfers gebruiken om een cijferwaarde weer te geven. Bovendien, je weet hoe je toevoegingen, aftrekken, en andere elementaire calculus met behulp van deze getallen relatief snel.
in het decimale systeem vertegenwoordigt elk cijfer in een bepaald getal de 1 ‘s, de 10’ s, de 100 ‘ s, enzovoort, vanaf de rechterkant.
Dus, met het nummer “216”, bijvoorbeeld, hebben we een 6-vertegenwoordiging van de 1, een 1 staat voor de 10, – en tot slot 2 voor het vertegenwoordigen van het 100 s:
Het decimale systeem maakt gebruik van machten van 10 een onderscheid te maken tussen deze drie “niveaus” van de cijfers:
- 1: 1 staan hoeveel keer de numerieke waarde bevat 100
- 10 s: de 10 ‘ s staan voor 101
- 100 s: de 100 ‘ s staan voor 102
dus zie je het patroon hier? 10 tot de macht van 0, 1, 2, enzovoort. We blijven gewoon de krachten van 10 verhogen als ons aantal groter wordt. Daarom wordt het decimale systeem ook wel het basis-tien cijfersysteem genoemd.
en voor mijn lief, mede taal nerds: het woord decimaal komt van het Latijnse woord decem voor “tien”, terwijl” binair “is afgeleid van het Latijnse woord bi, wat” twee ” betekent als voorvoegsel.
hoe een binair getal te” decoderen”?
in het binaire systeem gebruiken we in plaats van bevoegdheden van 10, bevoegdheden van 2.
dus, net als het decimale voorbeeld hierboven, laten we nadenken over wat de verschillende posities in een getal betekenen.
aangenomen dat we een binair getal met meerdere cijfers, kunnen we beginnen vanaf de rechterkant weer:
- Eerste cijfer staat voor 20, dit zijn dus de 1 –
- Tweede cijfer: 21, dit zijn de 2
- Derde cijfer: 22, dit zijn de 4
- Vierde cijfer: 23, dit zijn de 8 ‘ s
- Vijfde cijfer: 24, dit zijn de 16
- het Zesde cijfer: 25, dit zijn de 32 s
- Zevende cijfer: 26, Dit zijn de 64 ‘S
- achtste cijfer: 27, dit zijn de 128′ s
- negende cijfer: 28, Dit zijn de 256 ‘ s
- enz.
in tegenstelling tot in het decimale systeem, hier in binair vertelt elk van deze cijfers ons eenvoudig of het cijfer “aan” of “uit”is.
wanneer u een “1” ziet, betekent dit dat de waarde van dat cijfer is opgenomen in de numerieke waarde die we willen vertegenwoordigen.
binaire getallen gedecodeerd: een eenvoudig voorbeeld
dus hoe zouden we het getal vertegenwoordigen dat we net zagen in decimale notatie, 216, in binair?
laten we het eens proberen!
- laten we beginnen met het bekijken van de bevoegdheden van 2 in de bovenstaande lijst. We moeten de grootste waarde vinden die kleiner is dan de waarde van 216.
- we zien dat het de 128 ‘ s zijn, dus we hebben in dit geval 8 binaire cijfers nodig, van 20 tot 27. U kunt deze 8 vlekken zien in de afbeelding hieronder.
- aangezien 128 ” included “is in ons nummer, laten we dit aangeven door een” 1 ” op de plaats van 128 in de afbeelding hieronder.
- laten we dan een eenvoudige aftrekking doen: 216-128 = 88.
- nogmaals, laten we de eerste stap herhalen en de grootste waarde vinden die kleiner is dan deze overgebleven van 88. We zien dat het de 64 ‘ s zijn, dus zetten we een “1” in het cijfer voor 26.
- laten we nu nog eens Aftrekken: 88-64 = 24.
- dus, teruggaand naar de eerste stap zien we dat het volgende cijfer waarvoor we een “1” moeten gebruiken, de plaats van de 16 is, of 24.
- we herhalen gewoon deze stappen om uit te vinden welke binaire cijfers een waarde krijgen van “1” of “0”.
uiteindelijk krijgen we de volgende binaire reeks: 11011000.
als zodanig betekent het niet echt iets voor jou en mij, omdat we niet gewend zijn aan het binaire systeem.
laten we de waarden voor de bevoegdheden van twee voor elk cijfer berekenen en ze bij elkaar optellen:
dus, we eindigen met het juiste nummer dat we in binaire code wilden weergeven.
groot succes!
Het is duidelijk dat we een paar cijfers meer nodig hebben dan bij het decimale systeem, maar de waarde van het getal is precies hetzelfde. En dat is alles wat telt!
denken en berekenen in binaire getallen is natuurlijk een beetje lastig, omdat we gewend zijn aan een getalsysteem gebaseerd op de bevoegdheden van 10.
maar al met al, hoewel het fundamentele idee van het hebben van slechts twee staten vertegenwoordigen twee waarden, hetzij “on” of “off”, het binaire systeem is net zo goed als het decimale systeem voor het weergeven van getallen.
maar hoe werkt binair voor andere soorten informatie, zoals tekst, afbeeldingen of audio?
nou, zoals blijkt, kunnen al deze soorten informatie ook in binaire code worden weergegeven!
tekst in binair
met binair kunnen we eenvoudige getallen gebruiken om de verschillende letters in het alfabet weer te geven. Dus ” A ” kan “1” zijn, ” B ” kan “2” zijn, enzovoort.
Op die manier kunnen we elk woord of alinea van de tekst vertegenwoordigen als een reeks van deze getallen. Een computer kan deze nummers dan Opslaan als informatie met behulp van de” aan “of” uit ” signalen.
dus wanneer u tekst leest op uw telefoon of computer, is wat u op uw scherm ziet gebaseerd op binaire code zoals deze.
afbeeldingen en afbeeldingen in binair
op een vergelijkbare manier als het alfabet in getallen weergeven, kunnen we hetzelfde doen voor afbeeldingen en andere grafische media.
een afbeelding op uw scherm bestaat uit pixels. Elke pixel in een afbeelding heeft een numerieke waarde die de kleur bepaalt die het moet weergeven.
aangezien een enkele afbeelding kan worden gemaakt van miljoenen pixels, hebben we het hier over een enorme hoeveelheid informatie!
Lees ook: 10 Reasons Why You Should Start an Online Coding Course
waar Computer Science Basics Online Leren?
Ik hoop dat je nog steeds bij me bent!
begrijpen hoe binaire code werkt is een geweldige start in het leren van Computer Science basics!
als u wilt leren programmeren, maakt het leren programmeren veel efficiënter door te weten wat er in een computer gebeurt. U zult het gemakkelijker vinden om te begrijpen wat uw programma ‘ s doen wanneer u een bepaalde reeks instructies voor uw computer uit te voeren code.
om meer te leren over Computer Science basics online, heb ik een paar nuttige cursussen verzameld die ik zelf heb genomen(en die ik schaamteloos aanbevelen!). Als je net begint met Computer Science of leren hoe om te programmeren in het algemeen, al deze cursussen zijn perfect om te beginnen!
1: Computer Basics (Treehouse)
Als u haast hebt, is Computer Basics Bij Team Treehouse de perfecte introductie tot Computer wetenschap.
in iets minder dan een uur, zult u een heleboel Computer Science basics leren, inclusief een refresher op binaire code. Je kijkt naar de onderliggende concepten van hoe computers werken en wat er achter de schermen gebeurt als je je computerprogramma ‘ s uitvoert.
u leert de basisprincipes van gegevensverwerking, hoe geheugen werkt, wat binair betekent in CS, en hoe computersoftware werkt.
Als u nog niet bekend bent met Treehouse, probeer dan gewoon hun gratis 7-daagse proefversie!
2: CS101 Bootcamp (Udemy)
CS101 Bootcamp is een andere korte maar krachtige beginnerscursus over Udemy voor het leren van Computer Science basis.
je hebt geen technische ervaring met informatica nodig om deze cursus te volgen, dus het is perfect voor absolute beginners. Zolang je in het verleden een smartphone of computer hebt gebruikt, is dat voldoende voor deze korte cursus van 2 uur.
aan het eind zult u de basisprincipes van databases, mobiele apps en de basisprincipes van softwareprogrammeren begrijpen. Bovendien, u zult zelfs schrijven u zeer eigen basic software programma ‘ s en toepassingen.
3: Computer Science 101 (Udemy)
Computer Science 101 on Udemy is a more grondiger, comprehensive CS basics course for beginners.
Dit is zeker mijn # 1 aanbeveling voor Computer Science fundamentals voor beginners.
als je de CS-theorie wilt beheersen – wat zeer aanbevolen wordt voor elke programmeur – is deze cursus de perfecte keuze. Zodra je klaar bent, zul je vertrouwd zijn met hoe binaire code werkt en comfortabel zijn met het analyseren en gebruiken van algoritmen van verschillende soorten.
gratis E-BOOK: Begin met leren programmeren
Download uw gratis exemplaar met 15 praktische tips voor het sneller en gemakkelijker leren van webontwikkeling en programmeren.
Controleer nu uw inbox en promoties / Spam-mappen om uw e-mail te bevestigen en uw downloadlink te ontvangen.
geen spam, geen zorgen. Op elk moment uitschrijven.
4: Computer Science E-50 (Harvard College)
Computer Science E-50 van Harvard College is mijn favoriete gratis CS basiscursus voor beginners.
de professor doet geweldig werk om alles uit te leggen, zodat je nooit het gevoel hebt dat je achterblijft. Je wordt meegenomen naar de collegezalen van Harvard, waar je kunt genieten van volledige collegevideo ‘ s en oefensets kunt oplossen die je helpen toepassen wat je leert.
5: Computer Science E-75 (Harvard College)
Computer Science E-75 van dezelfde professor is een andere uitstekende beginner-level cursus voor het leren van Computer Science basics.
op het moment van schrijven is de meest recente inhoud een paar jaar oud (vanaf 2012). Echter, de basis voor de onderwerpen zijn nog steeds accuraat.
bekijk bijvoorbeeld de allereerste lezing over hoe HTTP-verkeer werkt. Het zit boordevol nuttige, nuttige informatie voor iedereen die surft op het Web.
6: Inleiding tot de informatica (Udacity)
Inleiding tot de informatica op Udacity is een andere van mijn favorieten.
de cursus richt zich op het leren van computer science basics voor beginners en tegelijkertijd introduceert u tal van praktische projecten met behulp van Python.
sommige van de probleemsets kunnen een beetje moeilijk lijken als je een beginner bent.
echter, als je vast komt te zitten kun je het forum bezoeken voor wat hulp van medestudenten.
laatste gedachten: Binary Code Explained
Ik hoop dat je nog steeds bij me bent!
Ik weet dat dit onderwerp enigszins abstract is en het kan moeilijk zijn om een situatie te bedenken waarin je moet weten hoe binair werkt.
wanneer u code en programma ‘ s voor uw computer schrijft, heeft u niet direct te maken met deze binaire getallen. U zult echter te maken hebben met wat al deze 1 ’s en 0′ s voor u kunnen doen. Je schrijft en leest tekst, maakt en ziet afbeeldingen en bekijkt video ‘ s en andere media op je computer.
daarom kan het weten hoe binaire code werkt en wat het binaire systeem werkelijk betekent, u helpen te begrijpen hoe computers aan de binnenkant werken.
zij zijn de fundamentele bouwsteen van alles wat uw computer doet:
- invoer ophalen,
- informatie opslaan,
- informatie verwerken en
- output produceren.
dus het maakt niet uit hoe complex of geavanceerd een computerprogramma of systeem is, het komt allemaal neer op 1 en 0.
hier zijn een paar gerelateerde artikelen die u ook nuttig kunt vinden:
- 10 Coderingsmythes die je moet negeren
- Hoe krijg je waar voor je geld met Online Codeercursussen