как написать программу на двоичном коде

Программирование с нуля

Данная статья описывает основные конструкции в программировании и предназначена для тех, кто хочет в этом разобраться. Но статья не описывает все нюансы, потому что их слишком много. Если описывать их все, будет очень нудно и непонятно.

Использовать будем си-подобный синтаксис, то есть подобный языку си, но не будем вникать в заголовочные файлы, указатели и другие особенности относительно низкоуровневых языков, перейдём на синтаксис более высокоуровневых языков, которые сделают рутинную работу за нас. А конкретно, будем использовать синтаксис языка Java. Добро пожаловать под кат.

Двоичная система счисления

Числа в двоичной системе счисления состоят всего из двух знаков. Нуля и единицы. 00000001 – число один. 00000010 – число два. 00000100 – число 4. Как вы можете заметить, когда единица смещается влево, число увеличивается в два раза. Чтобы получилось число 3, необходимо написать 00000011. Таким образом можно составить все необходимые числа. В данном примере мы использовали двоичное число с восемью знаками, иначе говоря число восьмиразрядное. Чем больше у числа разрядов, тем большее оно может вместить значение. Например, восьмиразрядное число вмещает максимальное значение 255, если считать ноль, тогда 256, а в программировании ноль считается всегда. Если увеличить разряд на один, получится девятиразрядное число и его вместимость увеличится в два раза, то есть станет 512. Но так в программировании никогда не делается и обычно каждая следующая разрядность увеличивается вдвое. Один разряд, потом 2 разряда, потом 4 разряда, потом 8 разрядов, потом 16 разрядов, потом 32 разряда и далее.

Шестнадцатеричная система счисления

Всё аналогично двоичной, только вместо нулей и единиц участвуют цифры от 0 до 15. 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F, где A – 10, B – 11, C – 12, D – 13, E – 14, F – 15.

Знак минус в программировании

Буквы и знаки

Буквы, знаки, смайлики и так далее обозначаются также числами. Буква А может быть числом 00000001 или любым другим, или даже комбинацией чисел в зависимости от кодировки символов. Кодировок много.

Типы данных

В программировании есть типы данных. Числовые, такие как 233, которые разобрали выше. Называются почти везде int, от слова integer. С плавающей запятой, такие как 198,76, называются почти везде float. У букв тип char, у строк тип String. Тип bool имеет два значения – истина (true) и ложь (false). У этого типа реализация в разных языках разная, но самая простая, когда ноль — значит ложь, а любое другое число истину. Нестандартные типы данных, такие как числа с фиксированной запятой, рассматривать не будем.

Применение

Прежде чем использовать числа в программировании их нужно объявить, то есть сказать с помощью языка программирования, что они существуют.

Это стандартное объявление примитивного типа.

Сначала пишем тип, потом имя переменной, то есть нашего числа. Всегда заканчиваем наше выражение, да и любое, точкой с запятой.
Теперь мы можем использовать переменную по её имени.

Здесь мы присвоили переменной значение. В отличии от математики в программировании = значит взять значение справа и присвоить переменной слева. = — это знак/оператор присвоения.

Можно объединить объявление и присвоение, то есть сразу инициализировать переменную.

Буквы выделяются одинарными кавычками, строки выделяются двойными кавычками. Числа типа int не выделяются.

К числам с плавающей запятой одинарной точности в конце добавляется f.

К числам с плавающей запятой двойной точности ничего не добавляется.

Операторы

После того как мы записали наше выражение, например сложения,

получается значение. Но так как оно ни одной переменной не присваивается, оно исчезает. Чтобы присвоить значение переменной используется специальный оператор присвоения, который коротко описан выше.
Повторим ещё раз. Он берёт значение со своей правой стороны и присваивает его переменной в левой стороне. Это оператор =, и он не имеет ничего общего со знаком равно из математики.

Также у нас есть логические операторы, такие как (больше),

Источник

Программирование на C, C# и Java

Уроки программирования, алгоритмы, статьи, исходники, примеры программ и полезные советы

ОСТОРОЖНО МОШЕННИКИ! В последнее время в социальных сетях участились случаи предложения помощи в написании программ от лиц, прикрывающихся сайтом vscode.ru. Мы никогда не пишем первыми и не размещаем никакие материалы в посторонних группах ВК. Для связи с нами используйте исключительно эти контакты: vscoderu@yandex.ru, https://vk.com/vscode

Двоичная система счисления: как переводить, как реализовать на C и C#

Что такое двоичная система счисления?

Это такая бинарная система счисления (бинарная, потому что у неё имеется лишь два основания, т. е. две цифры – “0” и “1”), которая используется в самой основе компьютера, так как в компьютерных схемах, процессорах, платах имеются, так называемые, выключатели (или биты). Если на какой-либо схеме выключатель поставлен в позицию выкл., то ему соответствует цифра “0”, если вкл. – “1”. Благодаря таким вот массовым чередованиям позиций вкл\выкл и соответствующим им единиц и нулей и работают абсолютно все компьютеры.

Последовательность этих цифр, приводящая к каким-либо результатам в работе компьютера, называется машинным кодом – это самый сложный и самый низкий язык программирования, но раньше люди умудрялись программировать и на нём. Сейчас же эти коды обрамляются в более легкие и понятные ключевые слова, и формы, которые в последствии составляют различные языки программирования. Абсолютно все языки программирования в своей основе имеют под собой работу машинного кода, любая функция, любой оператор, любой метод записан в машинном коде в виде огромной последовательности единиц и нулей. Любой printf в С или Console.WriteLine обязательно разлагаются для компьютера на машинный код, только так он и может понять, что мы от него хотим.

Переводом исходного кода какого-либо языка программирования в машинный код занимается компилятор.

Алгоритм перевода в двоичную систему счисления из десятеричной.

Теперь рассмотрим алгоритм перевода каких-либо чисел из стандартной, десятеричной системы счисления в двоичную.

Итак, например, у нас имеется число 12 в десятеричной системе счисления, давайте переведем его в двоичную. Можно сделать это несколькими формами записи, кому как удобно.

Рассмотрим первый вариант. Он будет похож на несколько видоизменённое деление в столбик, и выглядеть будет вот так:

Теперь разберём, что тут написано. Сначала мы, как и в делении в столбик, пишем число, которое мы хотим делить (12), и число, на которое делим (в двоичной системе счисления это всегда 2).

12, делённое на 2 без остатка будет равно 6. Записываем это как положено в делении в столбик.

Итак, теперь стоит сказать самое главное о переводе чисел из десятичной системы счисления в двоичную: если число делится на двойку без остатка, то мы пишем ноль, если с остатком – единицу.

Рассмотрим это правило поподробнее. Мы уже сказали, что 12 / 2 =6. Остатка у нас нет. Значит мы пишем ноль. В данном методе разбора мы пишем его под цифрой 6.

Кусочек двоичного кода мы уже получили. Вычисляем дальше.

Теперь мы делим 6 на 2. Получается 3, и опять деление прошло без остатка – опять мы пишем, уже под тройкой, ноль.

Теперь делим 3 на 2. На этот раз мы понимаем, что получается ответ с остатком – 1 и 0.5. Если происходит такое, то мы откидываем полученный остаток и делим полученное число без остатка на два, при этом подписываем ниже единицу.

Далее нам стоит запомнить, что мы всегда делим последнюю единицу на два. Всегда после того или иного вычисления двоичного числа у нас так или иначе в итоге получается число 1 (как на примере, при делении 3 на 2). И абсолютно всегда мы его делим на 2. И абсолютно всегда последней цифрой в последовательности наших нулей и единиц будет цифра 1, так как все числа в двоичной системе счисления начинаются с единицы (исключение – 0, в двоичной системе счисление он и будет записан как 0).

Поэтому мы считаем нашу последовательность “с конца”, и у нас получается число 1100. Это и есть ответ.

Теперь давайте рассмотрим вторую форму записи такого деления. Она менее громоздка, но по сути является той же самой формой деления.

Здесь мы просто делим получаемые числа на два через черту, и, если частное получается без остатка, через тире пишем 0, если с остатком – 1. Опять же не забываем округлять числа с остатком в меньшую сторону, делить последнюю единицу на двойку и считывать последовательность в обратном порядке.

Реализация перевода числа из десятичной системы счисления в двоичную на языке C#

Источник

Можно ли программировать в двоичном коде?

название действительно говорит все это. Мой друг сказал мне, что знает кого-то, кто может программировать в двоичном коде. Я никогда не слышал о ком-то программировании в двоичном формате, и несколько быстрых поисков Google не вернули ничего полезного. Поэтому я решил обратиться к сообществу SO. У кого-нибудь есть информация о программировании в двоичном формате и, если возможно, быстрый пример Hello World. Спасибо заранее.

6 ответов

конечно. Его чаще называют код. Это в основном язык ассемблера без мнемонических устройств. Кто-то, кто очень хорошо знает сборку, может запрограммировать машинный код с дополнительными усилиями, ссылаясь на списки кодов операций (например,x86) по мере необходимости.

сделал бы я это? Нет. Даже сборка полезна только в редких случаях, и нет причин (помимо демонстрации ваших навыков) отклонять сборщик’ы помочь.

Так как вы спросили о hello world, вы должны проверить в этой статье. Он показывает, как он написал, а затем оптимизировал программу x86 ELF для ее вывода. Первоначально он был написан в в NASM изменить в hex редакторе.

это очень можно запомнить код эквивалентно инструкция по сборке. На самом деле, при написании кода на языке ассемблера, часто случается видеть шестнадцатеричный код через монитор машинного кодаs,дизассемблерs,списки сборки, etc. В результате, со временем некоторые инструкции можно запомнить в их шестнадцатеричной форме без каких-либо дополнительных усилие.

предположим, что это 1988 год, и мы потратили почти десятилетие на портирование 8-битных видеоигр на разные платформы для жизни, и, следовательно, запомнили следующее 6502 код — инструкции это соответствует инструкциям по сборке:

с вышеуказанными кодами операций запомнил только, мы можем написать следующее код используя только ручку и бумагу:

на самом деле выше, является следующее ассемблерный код в мнемонической форме:

если вы запомнили каждая шестнадцатеричная цифра в двоичном виде, вы могли бы написать весь код в двоичном формате.

но если вы их не запомнили или не знаете, что такое двоичная форма, их легко преобразовать со следующим трюком:

который помогает писать код в двоичном формате на лету:

С некоторым ретро-вычислительным духом и мотивацией веселиться, мы могли бы на самом деле написать весь код в двоичном формате без записи промежуточного лестница.

ну, конечно, вы можете написать двоичный файл для машинного кода, а затем ввести машинный код через шестнадцатеричную клавиатуру в компьютер. Я собрал компьютер на основе TMS1100.

вы можете следовать этой процедуре для гораздо более сложных программ, используя TMS1100 и я думаю, программирование в двоичном формате.

на самом деле, я думаю, что это очень сытно и полезно если вы заинтересованы в математике и программировании.

для храбрых сердца: вы можете попробовать получить изображение mikeos floppy и запустить монитор.программа бин. Он позволяет вводить шестнадцатеричные опкоды вручную и выполнять их. Например (как указано в документах), введите следующие инструкции: BE0790 E8FD6F C3 4D00$ произведет одиночный M на экране.

для этого больше нет необходимости, но это было сделано. Было время,когда код можно было ввести в систему в двоичном формате с передней консоли. Он был подвержен ошибкам.

У меня была очень короткая программа uudecoe, закодированная в ASCII, которая могла быть префиксом файла UUEncoded. Полученный файл будет самораспаковывающимся и может быть отправлен по электронной почте. Я ожидал, что машинный код был сделан вручную. Я не могу найти его, и он мне не нужен, даже если я мог.

есть некоторые эзотерические языки программирования. Они используются в качестве экспериментов и довольно непрактичны, но один, называемый BrainF**k (да, это действительно реальная вещь), использует восемь разных символов для изменения значений байтов. Эти языки настолько близки, насколько это возможно.

Источник

Секреты машинного кода

В одной из прошлых статей мы поговорили о языках программирования высокого уровня. Сегодня мы опустимся гораздо ниже — в самые недра программных систем и попробуем разобраться в том, на каком «языке» говорит с пользователями и программистами сама ЭВМ.

Мы часто вкладываем в это понятие самые различные смыслы. «Двоичный код», «машинный код», «программный код». Между тем, значение этих терминов различно. А вот использование в машинной математике двоичного кода очевидно и вполне логично.

Цифровая электроника работает с двумя типами электрических сигналов, или, если точнее, с двумя «состояниями» — высоким уровнем сигнала в его источнике либо передатчике и низким его уровнем. Высокий уровень сигнала — это «ноль», низкий — «единица». Это наиболее надежная схема передачи сигналов, которая дает стабильный результат. Какие бы помехи не возникали на пути сигнала, мы всегда поймем, где «единица», а где — «ноль».

На такую схему великолепно ложится двоичная система счисления. Справедливости ради стоит отметить, что впервые такая система была описана в древнекитайской «книге Перемен». В дальнейшем двоичная система счисления только обретала теоретическую основу. Математик Лейбниц, например, доказал, что основой системы счисления может быть любое число, кроме нуля. Были, а, возможно и будут и другие теоретические работы в этом направлении. Сейчас используются, как минимум, три системы счисления — двоичная, восьмеричная, шестнадцатиричная. Но нас интересует именно двоичная.

Как работает «двоичный код»

С помощью этого кода можно легко перевести десятичное число в понятное компьютеру двоичное. Возьмем число (например, 11001). Пронумеруем его с конца, причем, нумерацию начнем с нуля. Порядковый номер каждой цифры станет степенью, в которую мы возведем основание системы счисления (2), затем перемножим результат с цифрой. Нужно провести эту операцию с каждой цифрой двоичного числа, затем суммировать результат:

Теперь попробуем перевести число 25 обратно, в двоичный код. Используем для этого простейшую арифметическую операцию — получение остатка от деления.

В результатах, снизу вверх, читаем наше число.

Таким образом считать довольно легко, причем, даже на «пальцах». У нас ведь на руке пять пальцев? Если каждому присвоить единицу или ноль (ноль – палец согнут, единица – выпрямлен) и прикинуть значение основания системы, возведенной в нужную степень, то можно считать от нуля и до 1023. Правда, в случае с числом 25 жест руки будет немного неприличным.

Для любителей посчитать есть сегодня любые инструменты — начиная от калькулятора и заканчивая таблицами разрядности.

С дробными числами расчет ведется по иному. Всем цифрам до «запятой», степень присваивается в обратном порядке, от нуля, как и обычно, а вот числа после «запятой» сопровождаются отрицательной степенью, причем, она уменьшается от запятой. Вот как это выглядит:

В остальном, операция выполняется также.

Как считает компьютер?

Компьютер не может, допустим, приписать «минус» к двоичному числу и считать его отрицательным. Этот минус нужно где-то поместить. Простейший способ — снабдить число дополнительным знаком (в восьмиразрядной ячейке, в этом случае мы сможем поместить семиразрядное двоичное число, где дополнительный разряд будет означать знак — единица отрицательный, ноль — положительный). Это называется «прямым кодом».

Но отрицательные числа лучше представлять по-другому — для того, чтобы компьютер мог с ними работать. «Единица» в крайнем разряде по-прежнему будет выполнять роль «маркера» отрицательного числа. Но остальные разряды требуется инвертировать (то есть, разряды с нулями заменить единицей и наоборот). На месте остается только маркер.

Теперь к числу прибавляем единицу:

Для чего же вся эта малопонятная морока? – спросит читатель. Для того, чтобы ЭВМ смогла выполнять операции с числами.

Знаковые разряды в этом случае просто не учитываются.

Но если число отрицательное — все меняется. Переводим его в дополнительный или обратный код (инвертируем все разряды кроме знакового, затем прибавляем единицу) и складываем снова, затем из результата вычитаем единицу и инвертируем его:

Вычитание работает по тому же принципу, умножение — путем последовательного сложения (я очень сильно упрощаю но принцип именно таков). Что касается операции деления, то она реализуется путем неоднократного сложения делимого с дополнительным кодом делителя до получения необходимого результата.

Подробно эти действия описывать не буду. Расскажу лишь про арифметический сдвиг. Это ещё одна «хитрость», которая позволяет упростить вычисления. Если сдвинуть двоичное число вправо или влево, то оно меняется, согласно определенным правилам.

Сдвиг вправо (слева добавляем единицу, последний разряд убираем):

Ещё один сдвиг вправо:

С дополнительным кодом — ещё интереснее. Сдвиг числа влево дает умножение на 2, вправо – деление на 2. Это очень удобно для умножения и деления целых чисел на числа, равные степени 2 (2, 4, 8, 16, 32, 64). Существует множество вариантов сдвига — арифметический (мы его выполнили), циклический, логический и т.д. Каждый выполняет свою задачу.

Добавлю, что всё, о чем я говорил — это «азы» компьютерных вычислений. Когда-то они выполнялись компьютером именно так. Сегодня они ведутся уже на ином уровне. Персональный компьютер выполняет расчеты при помощи встроенного в ядро основного ЦПУ математического сопроцессора, где каждая операция выполняется одной командой, что значительно ускоряет работу. Математический сопроцессор оптимизирован именно для вычислений, эти функции заложены в него на аппаратном уровне. Но описание работы сопроцессора — это тема для отдельной статьи или даже целой книги.

Кодируем… двоичный код

Сейчас мы подошли к самому главному моменту: мы уже знаем, что компьютер выполняет операции с числами в двоичном коде. Причем, это единственный пока вариант для ЭВМ и не такой уж сложный, если вдуматься, для нашего с вами понимания. Остается выяснить, как же объяснить компьютеру, что он должен делать с числом (числами), чтобы получить результат.

Для этого, очевидно, нужны команды, которые будут точно поняты и интерпретированы центральным процессором. А поскольку ничего, кроме двоичных чисел ЭВМ не понимает, то команды должны состоять из определенного набора цифр — машинной инструкции. Она представляет собой запись, состоящую из нескольких элементов — начального и конечного маркеров и самого её «тела».

Машинные инструкции разрабатываются для каждого семейства процессоров и некоторых отдельных их разновидностей. Поддержка инструкций заложена в самом процессоре.

Конечно, программу из таких инструкций написать очень и очень трудно, так как ручное управление процессором — задача нетривиальная и трудоемкая, для этого существуют специальные языки нижнего уровня, которые работают напрямую с процессором — ассемблеры. Специальная программа компилятор, превращает команды ассемблеров в машинные инструкции, которые располагаются в специальных бинарных (двоичных) файлах.

В принципе, кодирование информации происходит в компьютере неоднократно. Это циклический процесс, реализованный и на программном и на аппаратном уровнях. Начинается он со скан-кода (в IBM-совместимых компьютерах), с помощью которого драйвер клавиатуры распознает нажатия и отпускания клавиш.

С помощью стандартных кодировок записываются и команды абсолютно всех языков программирования. А затем программа проходит через транслятор, который снова кодирует её, только уже в понятные процессору машинные инструкции либо в ассемблер. В принципе, транслятор решает массу задач но это — тема для другого разговора. Наша цель — составить более-менее стройную картину преобразования информации внутри ЭВМ.

Собственно, мы уже несколько раз упоминали это «семейство» низкоуровневых языков программирования. Сейчас их используют реже, чем это было раньше, так как появилось немало более удобных, высокоуровневых языков. Тем не менее, ассемблеры всё же применяются — когда нужен небольшой но высокоэффективный фрагмент программного кода. Ассемблерные вставки поддерживаются и в ряде высокоуровневых языков программирования, с целью ускорения работы кода.

Ассемблеры — аппаратно-ориентированные языки, они привязаны к архитектуре процессора, поэтому, их синтаксис для разных процессоров будет различен. Но их объединяет один принцип. Команды процессора, которые представляют собой просто числа, в ассемблерах представлены как «мнемонические» символы. Чтобы не расшифровывать это понятие, я просто продемонстрирую несколько небольших программ.

Вот как будет выглядеть программа на ассемблере 8086 (x86-совместимая), которая выводит на консоль Hello World:

Кроме уже знакомых нам команд здесь есть и другие. 02h — вывод символа, dl — первый символ, Inc dl – следующий символ, 08h — ввод без отображения (чтобы не закрылась программа), 13,10 — возврат каретки, перевод строки, сх — счетчик повторений. Loop — метка, которая «выбрасывает» цикл к началу.Собственно, далеко не каждый, даже опытный программист, сможет работать с ассемблерами. Для этого нужно очень хорошо знать архитектуру процессора. Для промышленного программирования гораздо удобнее пользоваться языками высокого уровня, о которых мы говорили в прошлый раз.

Команды ассемблера — это, практически, прямые инструкции для процессора, которые выполняются и трактуются однозначно. Машинный код программ, написанных на современных языках программирования высокого уровня, генерируется и оптимизируется автоматически, порой проходя несколько уровней кодирования. Это сделано для того, чтобы ускорить и упростить работу программиста. Но «упрощение», в данном случае — весьма относительное понятие.

Современные языки программирования представляют собой сложнейшие системы, которые позволяют относительно быстро создавать и тестировать программные комплексы любого масштаба и сложности.

Источник

Написать программу перевода числа из двоичного кода в прямой, обратный и дополнительный

Помощь в написании контрольных, курсовых и дипломных работ здесь.

Прямой, обратный и дополнительный код
Добрый день, очень прошу помочь с решение данной задачи: Для двоичной системы построить прямой.

прямой дополнительный и обратный код
как в прямом и обратном коде считать я разобрался, а как считать в дополнительном? я уже второй.

Написать программу Перевод дробного двоичного числа
Дано дробное число в двоичной системе счисления, т.е. последовательность цифр 0 и 1, разделенных.

Решение

А как можно эту программу переделать, что бы была не 2 а 10 система.
(Написать программу первода 10-й системы, отрицательного числа в обратные и доп. коды, и обратно)

Добавлено через 9 минут
Прошу прощения, розабралась спасибо вам)))

Помощь в написании контрольных, курсовых и дипломных работ здесь.

Написать программу, которая находит прямой, обратный и дополнительный код
Ребят, помогите пожалуйста. Написать программу, которая находит прямой, обратный и дополнительный.

написать программу перевода двоичного кода в десятичный
Помогите решить задачу. Задано число в двоичной системе счисления А2= 11010011101. Перевести.

Создать программу для перевода в обратный и дополнительный коды
Здравствуйте! Мне нужно написать программу для перевода в обратный и дополнительный коды. У меня.

Написать программу для перевода из восьмиразрядного двоичного числа в десятичное
Задача сдесь состоит в том что нужно написать программу для перевоа из восьмиразрядного двоичного.

Источник