コンピューターは1と0で動く...とは？
プログラミングをするとき、人間から見て半端な数字が多い。
- 8bit
- 16GB, 32GB
- 32bitcpu, 64bitcpu
→切りのいい数字じゃダメなんか?
これらの数字はすべて2のn乗。
理論
素子のon/offがたくさんある。
データは何らかの物理デバイスのon/offの塊であらわされる。
これらのデバイスに刻まれた指標をもとにon/offが決まる。
素子の数で表現できる数は変わる
そして、素子が多ければ多いほど、表現できる数は増える。
素子一つだけだと、表現できる状態は2つ
- off,onの二通。
素子二つになると、表現できる状態は4つ
- off-off, off-on, on-off, on-onの4通り。
これらのon/offが1,0に対応し、その理論に基づいて2進法がコンピューターで利用されている。
ascii code
Dec Hex Sym Dec Hex Char Dec Hex Char Dec Hex Char
----------- ------------ ------------ ------------
0 0 NUL 32 20 64 40 @ 96 60 `
1 1 SOH 33 21 ! 65 41 A 97 61 a
2 2 STX 34 22 " 66 42 B 98 62 b
3 3 ETX 35 23 # 67 43 C 99 63 c
4 4 EOT 36 24 $ 68 44 D 100 64 d
5 5 ENQ 37 25 % 69 45 E 101 65 e
6 6 ACK 38 26 & 70 46 F 102 66 f
7 7 BEL 39 27 ' 71 47 G 103 67 g
8 8 BS 40 28 ( 72 48 H 104 68 h
9 9 TAB 41 29 ) 73 49 I 105 69 i
10 A LF 42 2A * 74 4A J 106 6A j
11 B VT 43 2B + 75 4B K 107 6B k
12 C FF 44 2C , 76 4C L 108 6C l
13 D CR 45 2D - 77 4D M 109 6D m
14 E SO 46 2E . 78 4E N 110 6E n
15 F SI 47 2F / 79 4F O 111 6F o
16 10 DLE 48 30 0 80 50 P 112 70 p
17 11 DC1 49 31 1 81 51 Q 113 71 q
18 12 DC2 50 32 2 82 52 R 114 72 r
19 13 DC3 51 33 3 83 53 S 115 73 s
20 14 DC4 52 34 4 84 54 T 116 74 t
21 15 NAK 53 35 5 85 55 U 117 75 u
22 16 SYN 54 36 6 86 56 V 118 76 v
23 17 ETB 55 37 7 87 57 W 119 77 w
24 18 CAN 56 38 8 88 58 X 120 78 x
25 19 EM 57 39 9 89 59 Y 121 79 y
26 1A SUB 58 3A : 90 5A Z 122 7A z
27 1B ESC 59 3B ; 91 5B [ 123 7B {
28 1C FS 60 3C < 92 5C \ 124 7C |
29 1D GS 61 3D = 93 5D ] 125 7D }
30 1E RS 62 3E > 94 5E ^ 126 7E ~
31 1F US 63 3F ? 95 5F _ 127 7F
Name Char Dec Hex Description
NUL ^@ 00 00 null
SOH ^A 01 01 start of heading
STX ^B 02 02 start of text
ETX ^C 03 03 end of text
EOT ^D 04 04 end of transmission
ENQ ^E 05 05 enquiry
ACK ^F 06 06 acknowledge
BEL ^G 07 07 bell
BS ^H 08 08 backspace
TAB ^I 09 09 horizontal tab
LF, NL ^J 10 0A line feed, new line
VT ^K 11 0B vertical tab
FF, NP ^L 12 0C form feed, new page
CR ^M 13 0D carriage return
SO ^N 14 0E shift out
SI ^O 15 0F shift in
DLE ^P 16 10 data link escape
DC1 ^Q 17 11 device control 1
DC2 ^R 18 12 device control 2
DC3 ^S 19 13 device control 3
DC4 ^T 20 14 device control 4
NAK ^U 21 15 negative acknowledge
SYN ^V 22 16 synchronous idle
ETB ^W 23 17 end of trans. block
CAN ^X 24 18 cancel
EM ^Y 25 19 end of medium
SUB ^Z 26 1A substitute
ESC ^[ 27 1B escape
FS ^\ 28 1C file separator
GS ^] 29 1D group separator
RS ^^ 30 1E record separator
US ^_ 31 1F unit separator
SPACE 32 20 space
DEL 127 7F delete
https://www.ieee.li/computer/ascii.htm
実態
数字をバイナリ形式で見てみる
xxdプログラムを使ってみる。 これは、ファイルの中身を2進数や16進数表記で見ることができる。numプログラムを使う
package main import ( "os", "bytes", "encoding/binary" ) func main(){ buf := new(bytes.Buffer) var num uint8 num = 0 err := binary.Write(buf, binary.LittleEndian, num) if err != nil { panic("faild to write a number") } os.Stdout.Write(buf.Bytes()) }
package main import ( "os", "bytes", "encoding/binary" ) func main() { buf := new(bytes.Buffer) var num uint8 num = 0 err := binary.Write(buf, binary.LittleEndian, num) if err != nil { panic("faild to write a number") } os.Stdout.Write(buf.Bytes()) }
このプログラムはいかのリンクから写経したものです。
https://www.youtube.com/watch?v=8qg2b8ZZm_c
このコードをbuild & 実行し、出力結果をdataというファイルに格納する。
go build num.go
./num > data
dataファイルをxxdコマンドで確認する。
xxdの-bオプションはファイルの中身をbinary形式で見ることができる。
xxd -b data
サンプル実行結果
00000000: 00
文字列をxxdコマンドで見てみる
まずはdataにaが入力されているかどうかを確認する。
echo a > data cat data
次に、xxdコマンドで文字列データをバイナリ形式で見てみる
xxd data
00000000: 610a
これをascii表で確認してみます。
すると、61は16進数でaに対応し、意図した文字がバイナリとして保存されていることが分かりました。
Dec Hex Char
97 61 a
また、0aが16進数でどれに該当するか確認してみると、改行コードであることが分かると思います。
