软件基本概念（以概念点的形式展开，不断补充中…）

1．计算机为什么使用二进制

因为电子计算机内部只有两个状态，比如通电和不通电（更专业的说法是：计算机是由逻辑电路组成，逻辑电路通常只有两个状态，开关的接通与断开，这两种状态正好可以用“1”和“0”表示。）

2．计算机存储单位

位（bit）：

电子及计算机最小的存储单位是一个二进制位，（bit），简写是b，1位只有两个值0或1（废话，二进制可不就2个值么...）。

字节（byte）：

因为位这个单位太小，所以就设计了字节这一概念，（byte），简写是B，规定1个字节是8位，即1B=8b。

再大一些的单位一次是KB(KiloByte)、MB(MegaByte)、GB(GigaByte)、TB(TeraByte)、PB(PetaByte)、EB(ExaByte)、ZB(ZettaByte)、YB(YottaByte)各单位间的进制都是2的10次方，也就是1024（好熟悉呀，CLer飘过…）1KB=1024B，1MB=1024KB，以此类推。

说个实际问题，买U盘或硬盘的时候，比如160G硬盘，硬盘厂商使用的进制是1000，不是1024，所以160GB硬盘容量格式化以后大概只有(160*1000*1000*1000)/1024/1024/1024≈149GB。（可见无商不奸啊~）

3．进制的概念

现在最常用的进制是十进制，以前应该有其他的进制，比如“半斤八两”就反映了古代一斤等于16两的概念，也就是十六进制。

基数：

就是一种进制中组成的基本数字，例如二进制是0和1，八进制是0~7，十进制是0~9,16进制是0~9、A~F（大小写均可）。

运算规则：

以十进制来说就是“满十进一，借一当十”这个大家都懂的，不多说~

进制间转换：

二进制转十进制（二转十，下边都简写了）

比如：[1011]2=(1*20)+(1*21)+(0*22)+(1*23)=1+2+0+8=11
[0.1101]2=(1*2-1)+(1*2-2)+(0*2-3)+(1*2-4)=0.5+0.25+0+0.0625=0.8125
十转二
比如： 13转成二进制
商 余
13 / 2 = 6 6 1
6 / 2 = 3 3 0
3 / 2 = 1 1 1
1 / 2 = 0 0 1
结果就是1101
二转八
二转八的方法是三位一并，从右侧开始，每3位二进制数字转为八进制的一位，
比如：10 100 110 010 转八进制
10 100 110 010
2 4 6 2
结果是[2462]8
八转二
基本就是二转八倒过来，要记住0~7对应的二进制数

二进制	八进制
000	0
001	1
010	2
011	3
100	4
101	5
110	6
111	7

二转十六
二转十六的方法是四位一并，从右侧开始，每4位二进制数字转为八进制的一位，
比如：101 0011 0010转十六进制
101 0011 0010
5 3 2
结果是[532]16
十六转二
二转十六倒过来，要记住0~9、A~F对应的二进制数

二进制	十六进制
0000	0
0001	1
0010	2
0011	3
0100	4
0101	5
0110	6
0111	7
1000	8
1001	9
1010	A
1011	B
1100	C
1101	D
1110	E
1111	F

如果是八、十、十六之间转，我会先转成二进制，然后在转成需要的进制
4．计算机内部的数据表达
整数的表达：
整数有正负，计算机内部只能存0和1，所以将符号数字化，用二进制码的最高位表示符号位，规定该位0代表正，1代表负。
计算出的二进制形式，都称作整数的原码，为了计算方便，存储和运算时都采用了补码的格式。
正数：规定正数的原码，反码和补码都是其本身。

8	原码	反码	补码
00001000	00001000	00001000	00001000

负数：负数的原码，最高位存储符号位，其他位存储数值；

负数的反码，是指符号位不变，其他位取反；

负数的补码，是指在反码的数值位上加1，运算后得到的结果，只计算数值位，不改变符号位；

-8	原码	反码	补码
10001000	10001000	11110111	11111000

规律：补码的补码等于负数的原码。

注：小数（浮点数）的存储形式和整数不同

字符的表达

字符指计算机内部单个的符号（包括标点符号、英文字母和汉字等等），计算机无法直接表达，所以就对每个字符进行了编号，例如a（注意是小写a）的字符编号是97，b字符编号为98等等。（常用的还有A编号65）

由于需要编号的字符很多，就专门为此规定了字符集，常见的字符集有ASCII，GB2312等。在计算机内部存储、运算、传输时，只需要使用该编号。

字符在程序内部可以参与运算，参与运算的就是这个字符的编号，字符集规律是很多字符变换逻辑实现的基础。
5．网络编程基础
WHAT 什么是网络编程

网络编程的本质就是两个设备(计算机，手机、pad等移动终端)之间的数据交换，现在的网络编程基本都是基于请求/响应方式的，也就是一个设备请求把数据发送给另一个设备，另一个设备接收并反馈数据。

在网络编程中，发起连接程序，也就是发送第一次请求的程序，被称作客户端（Client），等待其他程序连接的程序叫做服务器（Server）。客户端在需要的时候启动，发送请求；而服务器为了能够时刻响应连接，需要一直启动。以打工商银行语音电话为例，我们自身是客户端，工商银行的语音系统是服务端，拿起电话拨打95588就类似是向服务器发出请求。

连接一旦建立，客户端和服务器就可以进行数据传递了，在一些程序中，程序既有客户端功能也有服务器功能，像是电驴，迅雷，（用的时候边下载边上传嘛~）

IP地址和域名

在现实生活中，如果要打电话则需要知道对方的电话号码，寄信要知道收信人的地址，在网络通信中也是这样，需要知道一个设备的位置，则需要使用该设备的IP地址。

IP地址是一个规定，现在使用的是IPv4，即由4个0~255之间的数字组成，在计算机内部存储时只需4个字节即可。在计算机中，IP地址是分配给网卡的，每个网卡有一个唯一的IP地址，如果一个计算机有多个网卡，则该计算机可以有多个不同的IP地址，在同一个网络内部，IP地址不能相同。

由于IP地址不方便记忆，所以又专门创造了域名的概念，其实就是给IP取一个字符的名字，例如sina.com,sohu.com等，IP和域名之间存在一定的对应关系，如果IP是身份证，域名就是你的姓名。其实在网络中只能使用IP地址进行数据传输，所以在传输前，需要把域名转换为IP，这个由DNS的服务器专门来完成。

所以在网络编程中，可以用IP或域名来标识网络上的一台设备。

端口

为了在一台设备上可以运行多个程序，人为的又设计了端口的概念，类似的例子是公司内部的分机号码。

规定一个设备有2的16次方（65536）个端口，每个端口对应一个唯一的程序。每个网络程序，无论是客户端还是服务器端，都对应一个或多个特定的端口号。由于0~1024之间多被操作系统占用，所以实际编程时一般采用1024以后的端口号。

使用端口号，可以找到一台设备上唯一的一个程序。

所以如果需要和某台计算机建立连接的话，只需要知道IP地址或域名即可，但是如果想和该台计算机上的某个程序交换数据的话，还必须知道该程序使用的端口号。

数据传输方式

知道了如何建立连接，接下来就是如何传输数据了，不管是有线传输还是无线传输，数据传输就两种方式，TCP和UDP。

TCP

<!--[if !supportLists]-->1 <!--[endif]-->TCP(Transfer Control Protocol)

(这个我也不懂是神马意思啦...反正先抄过来，学网络的（CCNA,CCNP）的应该懂吧..)

这个TCP传输控制协议方式，是一种稳定，可靠的传送方式，只需要建立一次连接，就可以多次传输数据。很像是打电话，只需拨一次号，就可以实现一直通话，如果你说的话不清楚(服务器没有收到请求)，对方会要求你重复（重新发请求），保证传输的数据可靠。

这种方式的优点是稳定可靠，缺点是建立连接和维持连接的代价高，传输速度不快。

UDP

<!--[if !supportLists]-->1 <!--[endif]-->UDP(User Datagram Protocol)

这个UDP也叫用户数据报协议方式，该传输方式不建立稳定的链接，每次发送数据都直接发送。类似于发短消息，发送多条短息的话，就需要多次输入对方的号码。该传输方式不可靠，数据有可能收不到，系统只保证尽力发送。

该种方式的优点是开销小，传输速度快，缺点是数据有可能会丢失。

在实际的网络编程中，要根据需要选择任何一种传输方式，或组合使用这两种方式实现数据传递。（多扯一句，QQ的网络数据传输这两种方式都用到了）

协议的概念

协议（protocol）是网络编程中一个非常重要的概念，指的是传输数据的格式。因为在网络中传输的信息是各种各样的，但在程序中得到的都是一组数值，如何去读这些数值呢？需要提前规定好数据的格式，在客户端按照该格式生成发送数据，服务器端按照该格式阅读该数据，然后再按照一定的格式生成数据反馈给客户端，客户端再按照该格式阅读数据。类似发电报，发电报的内容要转换成特定的编码。

图：协议--格式转换图

一般程序的协议都分成客户端发送的数据格式，以及服务器端反馈的数据格式，客户端和服务器都遵循该格式生成或处理数据，实现两者之间的复杂数据交换。