W jaki sposób komputer odróżnia „\ 0” (znak zerowy) od „unsigned int = 0”?

Jeśli w danej sytuacji masz tablicę znaków (kończącą się oczywiście znakiem null), a zaraz potem, w bezpośredniej następnej pozycji w pamięci, chcesz zapisać 0jako int bez znaku, w jaki sposób komputer rozróżnia je dwa?

Nie ma

Terminator łańcucha jest bajtem zawierającym wszystkie 0 bitów.

Bez znaku int ma dwa lub cztery bajty (w zależności od środowiska), z których każdy zawiera wszystkie 0 bitów.

Te dwa elementy są przechowywane pod różnymi adresami. Skompilowany kod wykonuje operacje odpowiednie dla łańcuchów w pierwszej lokalizacji, a operacje odpowiednie dla niepodpisanych liczb binarnych w drugiej. (Chyba że masz błąd w kodzie lub niebezpiecznie sprytny kod!)

Ale wszystkie te bajty wyglądają tak samo dla procesora. Dane w pamięci (w najbardziej popularnych obecnie architekturach zestawów instrukcji) nie są z nimi powiązane. To abstrakcja, która istnieje tylko w kodzie źródłowym i oznacza coś tylko dla kompilatora.

Dodane do edycji: Na przykład: arytmetyka bajtów tworzących ciąg znaków jest nawet całkiem powszechna. Jeśli masz ciąg 8-bitowych znaków ASCII, możesz przekonwertować litery w łańcuchu między dużymi i małymi literami, dodając lub odejmując 32 (dziesiętnie). Lub jeśli tłumaczysz na inny kod znakowy, możesz użyć ich wartości jako indeksów w tablicy, której elementy zapewniają równoważne kodowanie bitów w innym kodzie.

Dla procesora znaki są bardzo krótkimi liczbami całkowitymi. (osiem bitów zamiast 16, 32 lub 64.) Dla nas ludzi ich wartości są powiązane z czytelnymi znakami, ale CPU nie ma o tym pojęcia. Nie wie też nic o konwencji „C” „bajt zerowy kończy ciąg znaków” (i jak wielu zauważyło w innych odpowiedziach i komentarzach, istnieją środowiska programistyczne, w których ta konwencja w ogóle nie jest używana) .

Dla pewności, istnieją pewne instrukcje w x86 / x64, które zwykle są często używane z łańcuchami - na przykład przedrostek REP - ale równie dobrze możesz ich użyć na tablicy liczb całkowitych, jeśli osiągną pożądany wynik.

Krótko mówiąc, nie ma różnicy (z wyjątkiem tego, że int ma szerokość 2 lub 4 bajtów, a char tylko 1).

Chodzi o to, że wszystkie współczesne biblioteki lib używają techniki zerowego terminatora lub przechowują długość łańcucha. I w obu przypadkach program / komputer wie, że osiągnął koniec łańcucha, gdy albo czyta pusty znak, albo przeczytał tyle znaków, ile nakazuje rozmiar.

Problemy z tym uruchomieniem, gdy brakuje terminatora zerowego lub jego długość jest niepoprawna, ponieważ wtedy program zaczyna czytać z pamięci, czego nie powinien.

Nie ma różnicy. Kod maszynowy (asembler) nie ma typów zmiennych, zamiast tego typ danych jest określony przez instrukcję.

Lepszym przykładem byłoby, inta floatjeśli masz 4 bajty w pamięci, nie ma informacji o tym, czy jest to a intlub float(lub coś zupełnie innego), jednak istnieją 2 różne instrukcje dotyczące dodawania liczb całkowitych i liczb zmiennoprzecinkowych, więc jeśli dodawanie liczb całkowitych instrukcja jest używana na danych, następnie jest liczbą całkowitą i odwrotnie.

Podobnie z łańcuchami, jeśli masz kod, który, powiedzmy, patrzy na adres i zlicza bajty, aż osiągnie \0bajt, możesz myśleć o nim jako o funkcji obliczającej długość łańcucha.

Oczywiście takie programowanie byłoby kompletnym szaleństwem, dlatego mamy języki wyższego poziomu, które kompilują się do kodu maszynowego i prawie żadnych programów bezpośrednio w asemblerze.

Naukowa odpowiedź na jedno słowo brzmiałaby: metadane.

Metadane informują komputer, czy niektóre dane w określonej lokalizacji to int, ciąg, kod programu lub cokolwiek innego. Te metadane mogą być częścią kodu programu (jak wspomniał Jamie Hanrahan) lub mogą być gdzieś jawnie zapisane.

Nowoczesne procesory często potrafią rozróżnić regiony pamięci przypisane do kodu programu i regionów danych (na przykład NX Bit https://en.wikipedia.org/wiki/NX_bit ). Niektóre egzotyczne urządzenia mogą również rozróżniać ciągi i liczby, tak. Zwykle jednak oprogramowanie zajmuje się tym problemem, choć metadane niejawne (w kodzie) lub metadane jawne (maszyny wirtualne zorientowane obiektowo często przechowują metadane (informacje o typie / klasie) jako część danych (obiektu)) .

Zaletą nierozróżniania różnych rodzajów danych jest to, że niektóre operacje stają się bardzo proste. Podsystem we / wy niekoniecznie musi wiedzieć, czy dane, które po prostu odczytuje lub zapisuje na dysk, to w rzeczywistości kod programu, tekst lub liczby czytelne dla człowieka. To wszystko tylko kawałki, które są transportowane przez maszynę. Niech kod programu poradzi sobie z fantazyjnymi problemami z pisaniem.

Nie ma Ty to zrób!

Lub twój kompilator / tłumacz.

Jeśli instrukcje powiedzą komputerowi, aby dodać 0jako liczbę, zrobi to. Jeśli mówią komputer przestanie drukować dane po osiągną 0jako ' \0'char, to będzie to zrobić.

Języki mają mechanizmy zapewniające sposób przetwarzania danych. W C zmienne mają typów, takich jak int, floati char, i kompilator wygeneruje odpowiednie instrukcje dla każdego rodzaju danych. Ale C pozwala rzutować dane ze zmiennej na inną zmienną różnego typu, nawet wskaźnik, którego można użyć jako liczby. Do komputera to wszystko jak każdy inny.

Znak null to jeden bajt, a bez znaku int to dwa bajty.