关于“进制”那些你不知道的事~

最新推荐文章于 2024-08-24 19:47:56 发布
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本文深入探讨数据存储的本质，包括内存的概念及其在数据处理中的角色，数据如何以二进制形式存储，不同进制间的转换方法，以及计算机采用补码存储数据的原理。通过具体实例，解析数据存储过程中的关键技术。

数据存储

1、对于数据存储的思考

  • 为什么使用计算机？

    为了存储、处理数据

  • 数据存在哪里？

    数据存储在内存中

  • 内存是怎么存储数据的？

    首先要弄清楚怎么存储数字

2、内存

  • 概念

    内存是计算机中重要的部件之一，它是与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的，因此内存的性能对计算机的影响非常大。内存(Memory)也被称为内存储器，其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中，CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算，当运算完成后CPU再将结果传送出来，内存的运行也决定了计算机的稳定运行

  • 抽象

    一个开关，有两种状态，开启和关闭，一种对应1，另一种对应0。把八个开关放到一间房子里，可以称这间房子为“一个字节”，一个开关代表“一位”。每个房间都有门牌号，看做“地址”。把无数个房间叠起来组成摩天大厦，可以把摩天大厦看成内存

  • 单位

  • 说明

    内存中以二进制形式存储数据

3、进制

  • 十进制

    特性：逢十进一

    数字：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

    计算：1 + 9 = 10

  • 二进制

    特性：逢二进一

    数字：0 1

    计算：1 + 1 = 10

  • 八进制

    特性：逢八进一

    数字：0 1 2 3 4 5 6 7

    计算：1 + 7 = 10

  • 十六进制

    特性：逢十六进一

    数字：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f

    计算：1 + f = 10

4、进制转换

  • 十进制转二进制

    公式：倒除法，余数逆序

    转换：10(10) --> 1010 (2)

  • 二进制转十进制

    公式：计算每一位的2的位数次方，再相加

    转换：1010(2) --> 0 x 2^0 + 1 x 2^1 + 0 x 2^2 + 1 x 2^3 = 0+2+0+8 = 10(10)

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-aIQBej4G-1589537250450)(进制.assets/截屏2020-01-09上午10.03.44.png)]

  • 二进制转八进制

    公式：【三位一取】从低位开始，每三位得到一个八进制数字，最后高位不足则补0

    转换：010110011(2) --> 263 (8)

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-t9KaPT3d-1589537250452)(进制.assets/空白-5.png)]

  • 二进制转十六进制

    公式：【四位一取】从低位开始，每四位得到一个十六进制数字，最后高位不足则补0

    转换：100101100(2) --> 12C (16)

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-it1YnGBa-1589537250454)(进制.assets/空白.png)]

  • 八进制转二进制

    公式：【一转3位】八进制的一位相当于二进制的3三位，计算时按照十进制数字转换

    转换：263(8) --> 010110011(2) (2)

  • 十六进制转二进制

    公式：【一转4位】十六进制的一位相当于二进制的4位，计算时按照十进制数字转换

    转换：12C(16) --> 100101100 (2)

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-KRRm8Hni-1589537250456)(进制.assets/空白-2-8539556.png)]

5、存储数据

  • 数据存储过程

    a、计算机存储数据，先开辟空间，再存储数据，计算机开辟内存空间最小单位是字节

    b、在存储数据时，用最高位表示符号位，用0表示正数1表示负数，其他的表示数据

  • 原码

    概念：规定了字节数，写明了符号位，得到数据的原码

    示例：

    ​ 数字正1的原码： 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001

    ​ 数字负1的原码： 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001

    思考：计算机是如何用二进制存储数据的，是不是用的原码的形式？

    验证：[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-bLEfl1PC-1589537250456)(进制.assets/2.png)]

    结论：计算机不以原码的形式存储数据

  • 反码

    概念：正数的反码就是其原码，负数的反码是其符号位不动，其他为取反

    示例：

    ​ 数字正1的反码： 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001

    ​ 数字负1的反码： 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110

    思考：计算机是如何用二进制存储数据的，是不是用的反码的形式？

    验证：[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-5lHMRPwl-1589537250457)(进制.assets/3.png)]

    结论：计算机不以反码的形式存储数据

  • 补码

    概念：正数的补码是其反码，正数三码合一，负数的补码是其反码加1

    示例：

    ​ 数字正1的补码： 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001

    ​ 数字负1的补码： 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111

    思考：计算机是如何用二进制存储数据的，是不是用的补码的形式？

    验证：[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-OChAm6P5-1589537250458)(进制.assets/4.png)]

    说明：高位溢出

    结论：计算机以补码的形式存储数据

  • 知道补码求取真实数据

    原理：看成原码，求其补码，得到的补码就是数据的原码

    a、内存数据：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101

    b、看成原码：1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1101

    c、求其反码：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010

    d、求其补码：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011

    e、数据原码：1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0011

    f、真实数据：-3
    在这里插入图片描述

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在上述中预编译二进制的方法中怎样写入~/.bashrc或~/.zshrc可永久生效？
最新发布
03-14
<think>好的，用户现在问的是在预编译二进制安装方法中，如何将路径写入~/.bashrc或~/.zshrc以永久生效。首先，我需要回顾之前的对话，确保自己准确理解上下文。之前讨论的是预编译二进制和源码编译安装的区别，用户现在想具体了解如何配置环境变量，使得安装后的二进制文件可以在任何终端会话中使用。 首先，我应该确认用户可能已经下载并解压了预编译的二进制文件，但可能没有正确设置PATH环境变量，导致无法在任意目录下运行命令。常见的场景是用户将二进制文件放在某个目录下，比如/opt/llvm/bin，但终端无法找到这些可执行文件，因为没有添加到PATH中。 接下来，需要解释如何找到二进制文件的位置。用户可能不确定解压后的路径在哪里，所以需要指导他们使用cd命令进入解压后的目录，并通过pwd获取绝对路径。例如，解压到~/software/llvm-15.0.0，那么bin目录的路径就是~/software/llvm-15.0.0/bin。 然后，需要详细说明如何将路径添加到.bashrc或.zshrc中。这里要区分不同的shell，因为bash和zsh的配置文件不同。用户可能不清楚自己使用的是哪种shell，所以可能需要提醒他们通过echo $SHELL来确认。但为了覆盖所有情况，可以分别给出两种配置方法。 另外，用户可能对如何编辑配置文件不熟悉，特别是使用命令行编辑器如nano或vim。可能需要给出具体的命令示例，比如使用nano ~/.bashrc，然后添加export PATH="$PATH:/path/to/bin"，保存退出后运行source命令使更改生效。 还需要注意，用户可能添加路径时出错，比如路径拼写错误或者没有正确使用引号。应该提醒他们仔细检查路径是否正确，以及是否使用了正确的语法。此外，如果用户同时使用多个终端，比如同时使用bash和zsh，可能需要更新两个配置文件。 最后，验证步骤很重要。用户可能不知道如何检查PATH是否已经更新，所以需要指导他们使用echo $PATH或者which命令来确认。例如，如果安装的是clang，运行which clang应该显示新添加的路径。 潜在的问题可能包括用户权限问题，比如没有写入配置文件的权限，或者路径中有空格或特殊字符需要转义。此外，如果用户之前已经修改过PATH，可能需要确保新的路径被正确追加而不是覆盖。需要提醒用户使用$PATH:新路径的方式，而不是直接覆盖整个PATH变量。 总结来说，我需要分步骤清晰地引导用户找到二进制路径、编辑配置文件、应用更改并验证，同时注意可能出现的常见错误和解决方法，确保用户能够顺利完成配置并永久生效。</think>--- ### **预编译二进制安装后配置环境变量的方法** 在预编译二进制安装中，**将可执行文件路径添加到 `~/.bashrc` 或 `~/.zshrc`** 的目的是让系统在任何终端会话中都能找到安装的二进制程序（如 `clang`、`lld` 等）。以下是具体操作步骤： --- #### **1. 确认二进制文件的安装路径** 假设你已经将预编译的 LLVM 解压到某个目录（例如 `/opt/llvm` 或 `~/software/llvm-15.0.0`），需找到其中的 `bin` 目录路径。 通过以下命令检查： ```bash # 进入解压后的目录 cd /path/to/your/llvm # 查看 bin 目录的完整路径 pwd # 例如输出：/home/user/llvm-15.0.0/bin ``` --- #### **2. 将路径添加到 Shell 配置文件** 根据你使用的 Shell 类型（Bash 或 Zsh），编辑对应的配置文件： - **Bash 用户** 修改 `~/.bashrc`： ```bash echo 'export PATH="$PATH:/path/to/your/llvm/bin"' >> ~/.bashrc ``` - **Zsh 用户** 修改 `~/.zshrc`： ```bash echo 'export PATH="$PATH:/path/to/your/llvm/bin"' >> ~/.zshrc ``` --- #### **3. 生效配置** 修改后需重新加载配置文件（或重启终端）： ```bash # 如果是 Bash source ~/.bashrc # 如果是 Zsh source ~/.zshrc ``` --- #### **4. 验证是否生效** 检查环境变量是否包含新路径： ```bash echo $PATH # 输出应包含类似：...:/path/to/your/llvm/bin ``` 测试二进制程序是否可调用： ```bash clang --version # 或 llvm-config --version ``` --- ### **注意事项** 1. **路径准确性** - 确保路径中的 `/path/to/your/llvm/bin` 替换为你的实际路径（例如 `/opt/llvm-15.0.0/bin`）。 - 如果路径包含空格或特殊字符，需用引号包裹：`export PATH="$PATH:/path/with spaces/bin"` 2. **多路径处理** - 如果需添加多个路径，用冒号分隔： ```bash export PATH="$PATH:/path1/bin:/path2/bin" ``` 3. **权限问题** - 如果预编译二进制文件需要管理员权限，建议解压到 `/opt` 或 `/usr/local` 目录。 --- ### **示例：完整操作流程** 假设 LLVM 解压到 `/opt/llvm-15.0.0`： ```bash # 1. 添加路径到 .bashrc（Bash 用户） echo 'export PATH="$PATH:/opt/llvm-15.0.0/bin"' >> ~/.bashrc # 2. 重新加载配置 source ~/.bashrc # 3. 验证 which clang # 输出应显示：/opt/llvm-15.0.0/bin/clang ``` --- ### **常见问题解决** - **问题：修改后命令仍找不到** - 检查路径是否拼写错误，或配置文件是否选错（例如用了 `.bashrc` 但实际在用 Zsh）。 - 使用 `echo $SHELL` 确认当前 Shell 类型。 - **问题：环境变量冲突** - 如果系统已安装其他版本的 LLVM，可通过调整路径顺序控制优先级： ```bash # 将新路径放在系统路径前（优先使用新版本） export PATH="/opt/llvm-15.0.0/bin:$PATH" ``` --- $$ \small\text{核心逻辑：通过修改 PATH 变量，将预编译二进制目录加入系统搜索路径，使终端能直接调用其命令。} $$
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