Для представления информации в программировании используется определенная система счисления. Чаще всего встречаются двоичные, восьмеричные, десятичные и шестнадцатеричные. Каждая система счисления предусматривает свои ключевые особенности. Оперировать в процессе выполнения тех или иных операций придется так называемыми битами. Это элементарная единица информации в программировании и информационных технологиях.
В данной статье будет рассказано о том, какой бит является старшим, зачем он нужен. Также предстоит раскрыть особенности работы с соответствующими компонентами. Эти сведения пригодятся как новичкам, так и опытным специалистам IT.
Бит и байт – это…
Bit – наименьшая единица измерения электронных данных. Такие компоненты формируются в байты и более крупные элементы: килобайты, мегабайты, терабайты и так далее.
Название бита произошло от «binary digit» — двоичное число. Это указывает на то, что в бите может храниться всего одно из нескольких значений – 1 или 0. Бит (bit) выступает в качестве одной цифры в двоичном коде.
Также стоит обратить внимание на работу с байтами. Современная техника практически не сопоставима с битами из-за того, что хранящейся информации в такой единице мало. Поэтому предстоит использовать байты.
Байт – это то, что сформировано непосредственно из битов. 1 бит – это 8 байт. При помощи этой единицы можно закодировать один символ. Правила зависят от выбранной кодировки. Наиболее распространенный пример – табличка ASCII. В ней числа переведены для удобства считывания в шестнадцатеричную систему.
Порядок байтов
Порядок байтов – это термин, включающий в себя сразу несколько понятий:
- прямой порядок;
- обратный порядок.
Блоки цифровых данных – это последовательности нулей и единиц. Они начинаются с наименьшего значащего бита. Заканчиваются наибольшим.
Порядок байтов – это их последовательность. То, как располагаются соответствующие единицы информации. Если число не может быть выражено одним bite, огромную роль будет иметь то, как байты записаны в памяти компьютера и передаются по каналам связи. Часто порядок записи байтов произволен. Определяется он преимущественно действующими соглашениями.
Существуют такие варианты записи:
- От старшего к младшему. Это – стандартный вариант для заголовков пакетов информации в протоколах более высокого уровня. Встречается в TCP/IP.
- От младшего к старшему. Используется в памяти персональных компьютеров с x86-процессорами. Иногда называется «интеловский порядок байтов».
- Переключаемый. Запись информации выбирается при инициализации ОС. Допускается выбор за счет переключения перемычек на материнской плате.
- Смешанный порядок. Используется, когда длина некоторых чисел оказывается больше машинного слова.
Все это пригодится тем, кто планирует работать с данными.
Младшие и старшие
В процессе выполнения операций с битами и байтами предстоит использовать такие понятия как «старший» и «младший» биты. Каждый термин означает свою собственную «позицию» элементарной единицы информации.
Старший
Старший значащий бит – это самый левый бит для заданной разрядности. Если число идет со знаком, то для него старшим значащим выступит соответствующий знак. Здесь 0 – это положительное число, а 1 – отрицательное.
Самая левая единица – это вовсе не старший bit. Считать ее таковой ошибочно. Связано это с тем, что в системе со знаками числа будут или нулями, или отрицательными числами.
Само понятие «старший значащий bit» возникает тогда, когда есть некоторое ограничение на количество записываемых разрядов (символов). Из-за этого соответствующим компонентом будет выступать самый левый бит в записи N-битного числа с N-разрядами.
Если используется знаковое представление, самый старший bit является знаковым (если используется запись в дополнительном коде. Именно он носит название старшего. Соответствующее понятие характеризует крайний бит некоего абстрактного регистра ограниченной длины. Необходим он непосредственно для хранения числа.
Младший
Теперь предстоит понять, что значит младший bit. Это понятие, которое является противоположностью предыдущему. Бит, который отражает позицию в двоичном целом числе. Представляет собой двоичное первое место целого. Обозначается как LSB.
Если посмотреть на запись соответствующего компонента, то «наименьший» бит будет расположен справа. Выше – наглядный пример. Это – двоичное представление десятичного числа 149. Выделенный бит выступает в качестве наименьшего.
Ключевые операции
Теперь, когда можно с легкостью определить, какой bit в записи старше, стоит обратить внимание на основные операции с рассматриваемыми компонентами. Сюда относят:
- Инверсию. Поразрядное отрицание или дополнение до единицы. В ходе операции каждый bit со значением 1 получает значение 0. Обратный принцип тоже действует.
- Битовое «И». Отвечает за сравнивание разрядов двух операндов последовательным характером. Для каждого разряда результат равняется 1, когда оба разряда – единицы.
- Битовое «ИЛИ». Отвечает за сравнение последовательным типом разряды двух своих операндов. Для каждого результат равен 1, когда любой из соответствующих разрядов – это 1.
- Исключающее «ИЛИ». Результат 1 для каждого разряда, если один из двух – это 1.
- Сдвиг влево. Отвечает за непосредственный сдвиг разрядов левого операнда влево на количество позиций, прописанном в правом. Позиции, которые освободили, будут заполняться нулями. Разряды, сдвигаемые за левый предел левого операнда, просто теряются.
Теперь понятны основные принципы работы с рассмотренными компонентами. Чтобы лучше разобраться в этом направлении, можно посмотреть разнообразные видео-уроки. Но лучшим решением станут дистанционные онлайн-курсы. Пример – от OTUS, где в сжатые сроки с нуля даже новичок сможет освоить инновационную профессию в сфере IT. Полученные знания будут подкреплены электронным сертификатом (выдается по завершении обучения), а также сформированным портфолио (помощь в его создании оказывается в процессе учебы).
Хотите освоить современную IT-специальность? Огромный выбор курсов по востребованным IT-направлениям есть в Otus!
