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我的朋友

分类: Python/Ruby

2022-11-15 16:46:04

十六进制(hexadecimal)

回忆上次内容

  • 上次数制可以转化
  • bin(n)可以把数字转化为 2进制
  • binary
  • 接收一个整数(int)
  • 得到一个二进制数形式的字符串

编辑
  • 数字在计算机中是用二进制存储的
  • 但是展示给我们的时候用的是十进制

编辑
  • 也就是0-9这10个字符的形式
  • 都说字节是计算机存储的{BANNED}最佳小单位
  • 这些数字在字节里面长什么样子呢?????

字节

  • 首先明确字节长什么样子?

编辑
  • 1 个 字节(byte)
  • 正好 8 个 位(bit)

编辑
  • 如果我们用一个数字来表示一个字节的话
  • 需要表示[0,28-1]
  • 至少需要3位数字
  • 我想要用2位数字得到字节状态
  • 有可能吗?

一分为二

  • 把8位分成两块
  • 前4位
  • 后4位
  • 每一块是从多少到多少呢?

编辑
  • 4位都是0
  • 数值为0
  • 4位都是1
  • 数值为15

编辑
  • 从0到15总共16个数字
  • 所以我们需要的是16进制

16进制

  • 进入 python3 帮助模式

编辑
  • 我们可以查询 hex
  • hex 对应 hexadecimal 十六进制
  • help(hex)

编辑

动手

#得到a的序号
ord("a")
#输出97对应的十六进制形式
hex(97)
#找到a对应的数字对应的十六进制形式
hex(ord("a"))
  • 0x61就是十六进制的61
  • 0x是十六进制的前缀标志
  • 正如0b是 2 进制数的前缀标志

编辑
  • 那这个0x61是怎么得到的呢?

16进制数

  • 字符 a 对应
  • (97) 10进制数
  • (0x61) 16进制数

编辑
  • 4 位二进制数 对应 1位 十六进制数
  • 8 为二进制数 对应 2位 十六进制数
  • 8 位(bit) 刚好一个字节(byte)

编辑
  • 我们会用 hex、bin 把 10 进制数转化为
  • 十六进制形式、二进制形式
  • 不过16进制怎么能出现16个数字呢?

回忆

编辑
  • 16进制有多少根手指呢?

十六进制

  • 16进制需要16根手指

编辑
  • 这有点可怕啊!!!
  • 我们真的需要16根手指头吗?
  • 会做噩梦的...
  • 不过落实到计数上...

不怕

  • 我们为什么用10进制
  • 因为我们有10根手指

编辑
  • 数树的结果和手指头的数量没有关系
  • 2 根 手指头
  • 10 根 手指头
  • 16 根 手指
  • 都不会影响数出来的树的数量
  • 树还是那么多树
  • 只是表示的方式不同
  • 可以有比9大的数字吗?
  • 超出我们对于数字的认知了
  • 具体怎么表示?

比9大的数字

编辑
  • 可以把所有的数字列出来吗?

所有16进制数字

编辑
  • 那些字母对应这些超过9的数字呢?

16进制

  • 在ascii编码中的小写字母a
  • 对应着(97)10进制数
  • 对应着(0b1100001)2进制数
  • 对应着(0x61)16进制数

编辑
  • 我们满16的时候才进1
  • 从0到9都用原来的符号
  • 后面没有符号了
  • 用a到f
  • "j" 这个字符对应
  • (6a)16进制数
  • 这怎么理解?

对应关系

  • 1个16进制数(hexadecimal)有4位(bit)
  • 1个字节(byte)有8位(bit)

编辑
  • 1个字节
  • 正好对应2位16进制数
  • 可以用vim看到
  • abcd这些字母的字节状态吗?

查看状态

vi ascii.txt
  • :%!xxd 将文件转化为字节形态

编辑
  • 可以看到文件是用 2进制 方式存储的
  • 0x61 - a
  • 0x62 - b
  • 0x63 - c
  • 0x64 - d
  • {BANNED}最佳后加了个0a字节

编辑
  • 总共5个字节
  • 那可以看看我们的py文件么?

py文件

  • 再写经典

编辑
  • 这段特别熟
  • 仿佛写过2万多遍

编辑
  • 可以看到这个纯文本py文件的字节状态吗?
  • 是真的30个字节吗?

字节状态

  • 虽然只有两行
  • 不过能够看到字符和字节之间的关系

编辑
  • 差2个字节到达(20)16
  • 也就是0x20-2
  • 确实是0x1e
  • 就是30
  • 我们看看稍微大一点的东西

安徒生童话

git clone 
  • 下载之后

编辑
  • 这个纯文本318K
  • 打开之后什么样呢?

打开文本文档

编辑
  • 这文档就是纯文本的
  • 如何转化为字节形态呢?

xxd

编辑
  • xxd 可以查看文件的二进制形态
  • dump的本意是(倾倒垃圾)
  • 这里指的是转储
  • 把文件转储为16进制形式汇编代码形式
  • :xxd –r 可以还原回去 ????
  • :%!xxd 转成字节形态
  • :%!xxd –r 转回文本形态
  • 反复横跳...

在vim中

  • 转化为字节模式
  • :%!xxd

编辑
  • 可以想象txt文本
  • 总共318K个字符
  • 甚至能想到每个字符的状态
  • 十六进制数刚好很适合输出字节状态
  • 为什么hex对应着16进制呢?

hexa-decimal

  • hexa - 对应着六
  • 其实就是六的北方方言发音落实到字母的状态

编辑
  • hexa 我们理解了
  • 对应着 six
  • 那么decimal如何理解呢?

decimal

  • deci- 对应着十分之一
  • decigram 十分之一克:deci(十分之一)+gram(克)→decigram(十分之一克)
  • decimeter 十分之一米:deci(十分之一)+meter(米)→decimeter (十分之一米)
  • decilitre 十分之一升:deci(十分之一)+liter/litre(升)→decilitre( 十分之一升)
  • decibel 十分之一贝尔:deci(十分之一)+bel (升)→decibel( 十分之一升) db 分贝

编辑
  • 这些词根来自于什么呢?

decimal

  • 这些单词开始于原始印欧语词根*dekm

编辑
  • 隐约可感觉到越往北边鼻音越重
  • 可能是因为需要更长的鼻腔
  • 空气经过更长时间的加温过程来润肺
  • 鼻腔共鸣引发的共振也可以让血液比较容易上头
  • 似不似泳意丧头
  • 嗯呐
  • dec+ade 十年
  • decennium 十分之一世纪
  • december(古罗马历的十月)
  • 类似的还有
  • decagon十角形(deca+gon角)
  • decameter十米(deca+meter米)
  • 落实到函数就是hex()
  • 怎么用呢?

转化回十进制

编辑
  • 和二进制是相同的

编辑
  • 二进制是0b开头
  • 0 代表数字
  • b 代表二进制(binary)
  • 十六进制是0x开头
  • 0 代表数字
  • h 代表十六进制(hexadecimal)

总结

  • 这次找到了字符和字节状态之间的映射对应关系
  • 字符对应着二进制字节
  • 二进制字节也对应着字符
  • 这种字节状态是用2位16进制数来表示的
  • hex(n)可以把数字转化为 16进制字符串
  • hexadecimal
  • bin(n)可以把数字转化为 2进制字符串
  • integer
  • 我们根据ascii中的字符序号
  • 能够把字符存储进计算机的字节当中了

编辑
  • 终于知道字符对应的字节到底长啥样了
  • 但是说到底
  • 为啥要把字符对应成字节呢?????
  • 我们下次再说!????
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