LPC 1. Intro to Programming Computers

Last Edit: 1/8/25

1.2 Binary representation in memory

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Binary to Decimal Number 二进制转十进制

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• Binary到Decimal Number的转换通过位数和值相乘得到

Decimal Number to Binary 十进制转二进制

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• Decimal Number通过除法的余数得到二进制

Number of Bits to represent x

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• 需要n个二进制位数来表达一个\(2^n\)的Decimal Number
• 要表示 256 个数字，我们需要 8 位。要表示 512 个数字，我们需要 9 位。要表示 1024 个数字，我们需要 10 位

Memory organized way 内存管理方式

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• Memory通过Cells的方式管理，每一个Cell储存了一个byte 字节
• 而每一个Cell包换他的Address 地址，这使得Mmory Byte 内存字节是Byte-Addressable的

• 当采用32个Bits来表达Cell的Address的时候，我们可以储存\(2^{32}\)个Bytes 字节
• A byte is a group of 8 bits. A kilobyte (KB) is 1024 bytes. A megabyte (MB) is 1024 kilobytes. A gigabyte (GB) is 1024 megabytes. A terabyte (TB) is 1024 gigabytes.
• \(2^{32}\) Bytes也就是4个Gigabytes
• 现代计算机是64-bits的，也就是说它们的Memory Length可以达到\(2^{64}\)位

Hexadecimal & Binary 十六进制和二进制

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• 已知Hexadecimal和Binary的对应表为
• 0 = 0000, 1 = 0001, 2 = 0010, 3 = 0011, 4 = 0100,
• 5 = 0101, 6 = 0110, 7 = 0111, 8 = 1000, 9 = 1001,
• A = 1010, B = 1011, C = 1100, D = 1101, E = 1110, F = 1111
• 一个Hexadecimal \(c_1c_2\)的本质为\(16^1c_1+16^0c_2\)
• 举例来说一个Hexadecimal \(3A\)的Decimal Number就是\(316^1+A16^0=316+101=58\)
• 更简单的Hexadecimal直接转换到Binary Number的办法就是拼接
• 3 转换为 0011
• A 转换为 1010
• 将它们拼接：3A = 0011 + 1010 = 00111010

1.4 Write Simple C Programs 编写简单的 C 程序

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// This program prints the message "Hello World!" on the screen.
##include <stdio.h>

int main(void){
   printf("Hello World!\n");
   return 0;
}

• #include <stdio.h>允许访问与输入（如键盘）和输出（如监视器）设备接口的功能。这些函数包括 和 。printf``scanf
• main 是 C 程序的入口点。所有 C 程序都需要 main 函数
• 在执行程序时调用。它返回一个整数值。该值表示程序执行成功。任何其他值都表示程序失败
• printf 是将字符串打印到屏幕的函数
• \ is called an escape character 转义字符 ，\n is a special character that indicates a new line

Input 输入

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##include <stdio.h>

int main(void){
  int numPizzas, numSlices;
  printf("How many pizzas do you have?\n");
  scanf("%d", &numPizzas);
  numSlices = numPizzas * 8;
  printf("You have %d slices in %d pizza.\n", numSlices, numPizzas);
  return 0;
}

• int numPizzas, numSlices;声明两个类型的变量int is a data type that represents integers
• scanf("%d", &numPizzas);将获取用户输入并将其分配给 variable
• & Address-of Operator（取地址符） 是为了将变量的地址传递给 scanf

pass-by-value 按值传递

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在 C 语言中，函数的参数传递默认是按值传递（pass-by-value）。这意味着：

• 当你调用一个函数时，传递的实际上是变量值的副本，而不是变量本身。
• 因此，如果不通过地址传递，函数无法直接修改原始变量的值。

Escape Sequences 转义序列

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• 转义字符是由反斜杠 \ 开头的一组特殊字符，用于表示一些特殊含义。
• \n 表示换行。
• \t 表示制表符。
• \\ 表示反斜杠本身。
• \" 表示双引号。