计算机内部采用什么形式表示数据和指令

用二进制数据表示 计算机执行一个 *** 作有四个步骤:第一，你的具体命令(应用软件或 *** 作系统中的 *** 作)。这些 *** 作系统和应用软件之后是高级语言系统。二是高级语言系统，如VB、VC、basic、clips等。高级语言是目前大多数程序员的选择。与汇编语言相比，它不仅将许多相关的机器指令合成为一条指令，而且去掉了与具体 *** 作相关但与完成工作无关的细节，如使用堆栈和寄存器，大大简化了程序中的指令。因为省略了很多细节，程序员不需要有太多的专业知识。高级语言系统对应编译后的汇编语言。三、汇编语言系统，汇编语言源程序必须汇编生成目标文件，然后执行。汇编语言的本质和机器语言是一样的，都是直接在硬件上 *** 作，只是指令用的是英文缩写标识符，更容易识别和记忆。它还要求程序员以命令的形式写出每个具体的 *** 作。当程序集转换成二进制计算机时，它就成为一个可识别的信号系统。Tik Tok的账号注销后，作品和粉丝都会消失，甚至和朋友的聊天记录也会消失。账号注销完成后，可以用之前的手机号重新注册一个账号，可以重置一个Tik Tok号，但是作品和粉丝会消失。Tik Tok (TIK Tok)是今日头条推出的短视频分享APP，于2016年9月上线。是一个致力于年轻人音乐短视频创作和分享的社区平台。应用Tik Tok人工智能技术为用户创造各种游戏。用户可以通过这个软件选择歌曲，拍摄音乐短视频，形成自己的作品。Tik Tok 2016年9月上线，一直在磨刀霍霍，直到今年春节后，可能感觉已经贯通了，会投入大量资源。产品出色的数据表现，让头条迅速决定将各流量明星BD的推广资源全面导向这个可以改善公司面貌的新项目。Tik Tok很快成为头条战略产品。当然，头条的核心算法优势同样适用于Tik Tok。从一开始就在产品层面加入算法推荐模型，保证内容分发的效率。

有虚函数的话就有虚表，虚表保存虚函数地址，一个地址占用的长度根据编译器不同有可能不同，vs里面是8个字节，在devc++里面是4个字节。类和结构体的对齐方式相同，有两条规则

1、数据成员对齐规则：结构(struct)(或联合(union))的数据成员，第一个数据成员放在offset为0的地方，以后每个数据成员的对齐按照#pragma pack指定的数值和这个数据成员自身长度中，比较小的那个进行。

2、结构(或联合)的整体对齐规则：在数据成员完成各自对齐之后，结构(或联合)本身也要进行对齐，对齐将按照#pragma pack指定的数值和结构(或联合)最大数据成员长度中，比较小的那个进行

下面是我收集的关于内存对齐的一篇很好的文章：

在最近的项目中，我们涉及到了“内存对齐”技术。对于大部分程序员来说，“内存对齐”对他们来说都应该是“透明的”。“内存对齐”应该是编译器的 “管辖范围”。编译器为程序中的每个“数据单元”安排在适当的位置上。但是C语言的一个特点就是太灵活，太强大，它允许你干预“内存对齐”。如果你想了解更加底层的秘密，“内存对齐”对你就不应该再透明了。

一、内存对齐的原因

大部分的参考资料都是如是说的：

1、平台原因(移植原因)：不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的；某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据，否则抛出硬件异常。

2、性能原因：数据结构(尤其是栈)应该尽可能地在自然边界上对齐。原因在于，为了访问未对齐的内存，处理器需要作两次内存访问；而对齐的内存访问仅需要一次访问。

二、对齐规则

每个特定平台上的编译器都有自己的默认“对齐系数”(也叫对齐模数)。程序员可以通过预编译命令#pragma pack(n)，n=1,2,4,8,16来改变这一系数，其中的n就是你要指定的“对齐系数”。

规则：

1、数据成员对齐规则：结构(struct)(或联合(union))的数据成员，第一个数据成员放在offset为0的地方，以后每个数据成员的对齐按照#pragma pack指定的数值和这个数据成员自身长度中，比较小的那个进行。

2、结构(或联合)的整体对齐规则：在数据成员完成各自对齐之后，结构(或联合)本身也要进行对齐，对齐将按照#pragma pack指定的数值和结构(或联合)最大数据成员长度中，比较小的那个进行。

3、结合1、2颗推断：当#pragma pack的n值等于或超过所有数据成员长度的时候，这个n值的大小将不产生任何效果。

三、试验

我们通过一系列例子的详细说明来证明这个规则吧!

我试验用的编译器包括GCC 342和VC60的C编译器，平台为Windows XP + Sp2。

我们将用典型的struct对齐来说明。首先我们定义一个struct：

#pragma pack(n) / n = 1, 2, 4, 8, 16 /

struct test_t {

int a;

char b;

short c;

char d;

};

#pragma pack(n)

首先我们首先确认在试验平台上的各个类型的size，经验证两个编译器的输出均为：

sizeof(char) = 1

sizeof(short) = 2

sizeof(int) = 4

我们的试验过程如下：通过#pragma pack(n)改变“对齐系数”，然后察看sizeof(struct test_t)的值。

1、1字节对齐(#pragma pack(1))

输出结果：sizeof(struct test_t) = 8 [两个编译器输出一致]

分析过程：

1) 成员数据对齐

#pragma pack(1)

struct test_t {

int a; / 长度4 < 1 按1对齐；起始offset=0 0%1=0；存放位置区间[0,3] /

char b; / 长度1 = 1 按1对齐；起始offset=4 4%1=0；存放位置区间[4] /

short c; / 长度2 > 1 按1对齐；起始offset=5 5%1=0；存放位置区间[5,6] /

char d; / 长度1 = 1 按1对齐；起始offset=7 7%1=0；存放位置区间[7] /

};

#pragma pack()

成员总大小=8

2) 整体对齐

整体对齐系数 = min((max(int,short,char), 1) = 1

整体大小(size)=$(成员总大小) 按 $(整体对齐系数) 圆整 = 8 / 8%1=0 / [注1]

2、2字节对齐(#pragma pack(2))

输出结果：sizeof(struct test_t) = 10 [两个编译器输出一致]

分析过程：

1) 成员数据对齐

#pragma pack(2)

struct test_t {

int a; / 长度4 > 2 按2对齐；起始offset=0 0%2=0；存放位置区间[0,3] /

char b; / 长度1 < 2 按1对齐；起始offset=4 4%1=0；存放位置区间[4] /

short c; / 长度2 = 2 按2对齐；起始offset=6 6%2=0；存放位置区间[6,7] /

char d; / 长度1 < 2 按1对齐；起始offset=8 8%1=0；存放位置区间[8] /

};

#pragma pack()

成员总大小=9

2) 整体对齐

整体对齐系数 = min((max(int,short,char), 2) = 2

整体大小(size)=$(成员总大小) 按 $(整体对齐系数) 圆整 = 10 / 10%2=0 /

3、4字节对齐(#pragma pack(4))

输出结果：sizeof(struct test_t) = 12 [两个编译器输出一致]

分析过程：

1) 成员数据对齐

#pragma pack(4)

struct test_t {

int a; / 长度4 = 4 按4对齐；起始offset=0 0%4=0；存放位置区间[0,3] /

char b; / 长度1 < 4 按1对齐；起始offset=4 4%1=0；存放位置区间[4] /

short c; / 长度2 < 4 按2对齐；起始offset=6 6%2=0；存放位置区间[6,7] /

char d; / 长度1 < 4 按1对齐；起始offset=8 8%1=0；存放位置区间[8] /

};

#pragma pack()

成员总大小=9

2) 整体对齐

整体对齐系数 = min((max(int,short,char), 4) = 4

整体大小(size)=$(成员总大小) 按 $(整体对齐系数) 圆整 = 12 / 12%4=0 /

4、8字节对齐(#pragma pack(8))

输出结果：sizeof(struct test_t) = 12 [两个编译器输出一致]

分析过程：

1) 成员数据对齐

#pragma pack(8)

struct test_t {

int a; / 长度4 < 8 按4对齐；起始offset=0 0%4=0；存放位置区间[0,3] /

char b; / 长度1 < 8 按1对齐；起始offset=4 4%1=0；存放位置区间[4] /

short c; / 长度2 < 8 按2对齐；起始offset=6 6%2=0；存放位置区间[6,7] /

char d; / 长度1 < 8 按1对齐；起始offset=8 8%1=0；存放位置区间[8] /

};

#pragma pack()

成员总大小=9

2) 整体对齐

整体对齐系数 = min((max(int,short,char), 8) = 4

整体大小(size)=$(成员总大小) 按 $(整体对齐系数) 圆整 = 12 / 12%4=0 /

5、16字节对齐(#pragma pack(16))

输出结果：sizeof(struct test_t) = 12 [两个编译器输出一致]

分析过程：

1) 成员数据对齐

#pragma pack(16)

struct test_t {

int a; / 长度4 < 16 按4对齐；起始offset=0 0%4=0；存放位置区间[0,3] /

char b; / 长度1 < 16 按1对齐；起始offset=4 4%1=0；存放位置区间[4] /

short c; / 长度2 < 16 按2对齐；起始offset=6 6%2=0；存放位置区间[6,7] /

char d; / 长度1 < 16 按1对齐；起始offset=8 8%1=0；存放位置区间[8] /

};

#pragma pack()

成员总大小=9

2) 整体对齐

整体对齐系数 = min((max(int,short,char), 16) = 4

整体大小(size)=$(成员总大小) 按 $(整体对齐系数) 圆整 = 12 / 12%4=0 /

四、结论

8字节和16字节对齐试验证明了“规则”的第3点：“当#pragma pack的n值等于或超过所有数据成员长度的时候，这个n值的大小将不产生任何效果”。另外内存对齐是个很复杂的东西，上面所说的在有些时候也可能不正确。呵呵^_^

[注1]

什么是“圆整”？

举例说明：如上面的8字节对齐中的“整体对齐”，整体大小=9 按 4 圆整 = 12

圆整的过程：从9开始每次加一，看是否能被4整除，这里9，10，11均不能被4整除，到12时可以，则圆整结束。

计算机程序或者软件程序（通常简称程序）是指一组指示计算机或其他具有信息处理能力装置每一步动作的指令，通常用某种程序设计语言编写，运行于某种目标体系结构上。打个比方，一个程序就像一个用汉语（程序设计语言）写下的红烧肉菜谱（程序），用于指导懂汉语的人（体系结构）来做这个菜。 通常，计算机程序要经过编译和链接而成为一种人们不易看清而计算机可解读的格式，然后运行。未经编译就可运行的程序通常称之为脚本程序程序的运行为了一个程序运行，计算机加载程序代码，可能还要加载数据，从而初始化成一个开始状态，然后调用某种启动机制。在最低层上，这些是由一个引导序列开始的。在大多数计算机中， *** 作系统例如Windows等，加载并且执行很多程序。在这种情况下，一个计算机程序是指一个单独的可执行的映射，而不是当前在这个计算机上运行的全部程序。冯诺依曼体系结构在一台基于最常见的冯诺依曼体系结构（又称Harvard Architecture）的计算机上，程序从某种外部设备，通常是硬盘，被加载到计算机之内。 如果计算机选择冯诺依曼体系结构，那么程序就被加载入内存。 指令序列顺序执行，直到一条跳转或转移指令被执行，或者一个中断出现。所有这些指令都会改变指令寄存器的内容。基于这种体系计算机如果没有程序的支持将无法工作。一个计算机程序是一系列指令的集合。程序里的指令都是基于机器语言；程序通常首先用一种计算机程序设计语言编写，然后用编译程序或者解释执行程序翻译成机器语言。 有时，也可以用程序和数据程序已经被定义了。如何定义数据呢？数据可以被定义为被程序处理的信息。当我们考虑到整个计算机系统时，有时程序和数据的区别就不是那么明显了。中央处理器有时有一组微指令控制硬件，数据可以是一个有待执行的程序（参见脚本编程语言），程序可以编写成去编写其它的程序；所有这些例子都使程序和数据的比较成为一种视角的选择。有人甚至断言程序和数据没有区别。编写一个程序去生成另外一个程序的过程被称之为原编程（Metaprogramming）。它可以被应用于让程序根据给定数据生成代码。单一一个程序可能不足以表示给定数据的所有方面。让一个程序去分析这个数据并生成新的程序去处理数据所有的方面可能会容易一些。Lisp就是一例支持这种编程模式的程序语言。算法算法指解决某个问题的严格方法，通常还需辅以某种程度上的运行性能分析。算法可以是纯理论的，也可以由一个计算机程序实现。理论算法通常根据复杂性分为不同类别；实现的算法通常经过颇析(Profiling)以测试其性能。请注意虽然一个算法在理论上有效可行，但是一个糟糕的实现仍会浪费宝贵的计算机资源。（更详细信息，参见算法信息论，Algorithmic Information Theory）开发编写程序是以下步骤的一个往复过程：编写新的源代码，测试、分析和提高新编写的代码以找出语法和语义错误。从事这种工作的人叫做程序设计员。由于计算机的飞速发展，编程的要求和种类也日趋多样，由此产生了不同种类的程序设计员，每一种都有更细致的分工和任务。软件工程师和系统分析员就是两个例子。现在，编程的长时间过程被称之为“软件开发”或者软件工程。后者也由于这一学科的日益成熟而逐渐流行。因此，如今程序设计员可以指某一领域的编程专家，也可以泛指软件公司里编写一个复杂软件系统里某一块的一般程序员。一组为某一软件公司工作的程序员有时会被指定一个程序组长或者项目经理，用以监督项目进度和完成日期。大型软件通常经历由系统设计师的掌握的一个长时间的设计阶段，然后才交付给开发人员。牛仔式的编程（未经详细设计）是不为人所齿的。两种当今常见的程序开发方式之一是项目组开发方式。使用这种方式项目组里每一个成员都能对项目的进行发表意见，而由其中的某一个人协调不同意见。这样的项目组通常有15个左右的成员，这样做是为了便于管理。第二种开发方式是结对开发。在计算机科学中，“指令”是由指令集构架定义的单个的CPU *** 作。在更广泛的意义上，“指令”可以是任何可执行程序的元素的表述，例如字节码。在传统的构架上，指令包括一个 *** 作码（opcode）－－它指定了要进行什么样的 *** 作，例如“将存储器中的内容与寄存器中的内容相加”－－和零个或者更多的 *** 作数（operand）－－它可能指定了参与 *** 作的寄存器、内存地址或者立即数（literal data）。 *** 作数可能还包括寻址方式，它确定了 *** 作数的含义。（原文：The operand specifiers may have addressing modes determining their meaning or may be in fixed fields－－译者）在超常指令字(VLIW)构架中（包括很多微指令(microcode)构架）多个并发的 *** 作和 *** 作数在一条单独的指令中被指定。指令的长度相差悬殊，从一些微控制器（microcontroller）中的4位（bit）到一些超长指令字系统中的几百位。大部分现代的个人计算机、大型计算机、超大型计算机中的处理器的指令尺寸在16到64位之间。在一些构架中，特别是RISC构架中，指令长度是固定的，通常与其构架的字长一致。在其他的构架中，指令有不同的长度，但通常是字节或者半个字的整数倍。构成程序的指令很少以它在机器内部的数值形式而直接的被使用；它们可以被程序员通过汇编语言加以表示，或者，更常见的，被编译器生成。

一些程序员喜欢用命令行模式来解决电脑问题，因为命令行界面要较图形用户界面节约计算机系统的资源。但是大多数的电脑用户记不清那么多的 *** 作命令，只会一些最基本的指令，比如如何打开命令行模式等。下面我就来讲讲怎样用命令行模式进入文件夹。

01

首先，我们点击开始菜单，点击“运行”。

02

然后输入“cmd”，回车或者点击确定。

03

可以看到，当前位置是C盘，比如我要进入D盘的360Downloads文件夹。我先输入“d：”，回车。

04

然后更改路径就可以了，输入“CD”（改变当前目录），然后输入要进入的文件夹，如图所示，回车，就进入了我们需要进入的文件夹。

没有必要全部学习命令行，因为命令行本质都是一些程序，你无需掌握所有程序的所有用法，那是不现实的。

建议方向是如下：

1，熟练掌握常用的命令，不同系统的都要，常用的就那么几十个，一天掌握一个也就一个月搞定。

2，掌握shell的一些基本理念：如管道，重定向，退出码等，能使用它们通过组合命令完成一定复杂度的任务

3，能够编写一定复杂度的脚本完成更复杂的任务

4，不熟悉甚至没用过的命令都不要紧，能过达到看帮助手册一分钟，就会基本使用的水平。

硬石技术论坛共享文档--软件编程部分免费下载

yjvs

编程是编定程序的中文简称，就是让计算机代码解决某个问题，对某个计算体系规定一定的运算方式，使计算体系按照该计算方式运行，并最终得到相应结果的过程。

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