程序是怎么跑起来的？（2）---2进制

计算机用二进制数表示计算机信息的原因

集成电路有多个引脚，IC的所以引脚，只有直流电压0V和5V两个状态。也就是说IC的一个引脚，只能表示两个状态。

IC的这个特性，决定了计算机的信息数据只能用二进制数来处理。由于1位（一个引脚）只能表示两个状态，所以二进制的计数方式就变成了0、1、10、11、100…这种性质。虽然二进制数并不是专门为IC而设计的，但是和IC的特性非常吻合。计算机处理信息的最小单位—位，就相当于二进制中的一位。位的英文bit是二进制数位（binary digit）的缩写。

二进制数的位数一般是8位、16位、32位…也就是8的倍数，这是因为计算机所处理的信息的基本单位是8位二进制数。8位二进制数被称为一个字节。字节是最基本的信息计量单位。位是最小单位，字节是基本单位。内存和磁盘都适用字节单位来存储和读写数据，适用位单位则无法读写数据。因此字节是信息的基本单位。

用字节单位处理数据时，如果数字小鱼存储数据的字节数（=二进制位的位数），那么高位上就用0填补。例如。100111这个六位二进制数，用8位（1字节）表示时位00100111，用16位（=2字节）表示时为0000000 00100111

程序中，即使是用十进制数和文字等记述信息，在编译后也会转换成二进制数的值，所以程序运行时计算机内部处理的也是用二进制数表示的信息。

对于用二进制数表示的信息，计算机不会区分它是数值、文字。还是某种图片的模式等，而是根据编写程序的各位对计算机发出的指示来进行信息的处理（运算）。例如00100111这样的二进制数，既可以视为纯粹的数据作加法运算，也可以只为“ ’ ”（单引号）文字而现实在显示器上。具体进行何种处理，取决于程序的编写方式。



二进制移位运算，只有在右移时才必须区分逻辑位移和算术位移。左移时，无论是图形模式（逻辑左移）还是相乘运算（算术左移），都只需在空出来的低位补0即可。

符号扩充

以8位二进制数为例，符号扩充就是指在保持值不变的前提下将其转换成16位和32位的二进制数。将0111 1111这个正8位二进制数转换成16位二进制数时，很容易就能得出0000 0000 0111 1111这个正确的结果，但是像1111 1111这样用补数来表示的数值，如何处理？实际上是将其表示成1111 1111 1111 1111就可以了。也就是说，不管是正数还是补数表示的负数，都只需用符号位的值（0或者1）充满高位即可。这就是符号扩充的方法。



二进制运算分为算数运算和逻辑运算。算数运算就是加减乘除 逻辑运算大体分为四种 与、或、非、异或。

相信大家都懂，作者经常忘记异或所以重点说一下。

异或是两个数相同为0 不相同为1