计算机如何工作？

如果说我们的大脑是依靠电脉冲的运动，将信息传递到大脑和身体的各个部位，那么，计算机又是如何工作的呢？这两者极其相似。

二进制

二进制是一种计数方式，只用到两个数字——0和1。我们控制计算机，就是控制计算机内部微小部件（晶体管）的开关，从而引导电流进入正确的方向，实现程序的运行。而掌管着晶体管开关的就是0和1。每一个0或1代表着一个“位”（计算机存储中最小的单位）。

计算机中所有的输入和输出，不论是呈现你最喜爱的电子游戏，还是联网播放有趣的视频，都是由无数个这样的二进制数字组合实现的。这些由多个0和1组成的二进制数字经过翻译，就成为计算机能识别的代码。这种代码就叫作机器码。

你知道吗？

二进制是在167莱布尼茨研发出9年，由德国天才大师来的。事实上，二进制的历史比有证据表明这还要早一些！

二进制运算原理简介

理解二进制较好的一种方式，就是揭示十进制的数字转换为二进制数字的过程。接下来，我们将十进制数字的排放位置以分栏形式表示，先是个位栏，再是十位栏，然后是百位栏，依次排列。从右至左每移动一栏就意味着是前一栏的10倍（这就是我们所熟知的以10为基准的数字体系或者叫十进制体系）：

在上面的图中，2在个位栏，4在十位栏，3在百位栏，即3个100，4个10，2个1，也就是300+40+2=342。

二进制则是由右至左每移动一栏就意味是前一栏的2倍，如下所示：

在上面二进制的图表中，32位栏、8位栏和2位栏中都有1，依次相加32+8+2=42。我们就可以将42这个数字写为101010。

所有的这些1和0就是计算机能懂的语言，即开和关，是和否，真和假。

二进制手指计数法

为了将我们已知的二进制知识展现出来，这里介绍一个有趣的游戏。玩这个游戏只需要运用双手就可以把信息传递给朋友！

就十进制而言，用两只手我们只能数到10，但是如果用手指表示二进制数字，只用一只手就能数到31！请看下面所介绍的方法：

·将拳头攥紧，这代表数字“0”。

·大拇指代表数字“1”。

·食指代表数字“2”。

·中指代表数字“4”。

·无名指代表数字“8”。

·小拇指代表数字“16”。

众所周知，英文字母表中有26个字母，我们要赋予每个字母一个二进制数值，并用手指表示出来。下面的图就为我们展现了如何用手形表示相应的字母。

那么，下面的这组信息拼写出来是什么呢？

‘1000 101 1100 1100 1111 10111 1111 10010 1100 100'

拓展练习

我们使用二进制手指计数法，一只手只能数到31。但如果我们把另一只手加上，就能一直数到1023啦！我们知道，后一根手指的数值是前一根手指的两倍，因此第一只手的小拇指代表数值16的话，另一只手上的大拇指就代表32，食指就代表64，以此类推。

世界上有两种人，懂二进制的人和不懂二进制的人。

这个游戏的答案全是数字（尽管数字不超过1023），你认为自己能够玩这样的游戏吗？你有什么疑问吗？其实，这是个很好玩的游戏，既能锻炼负责创新思维的脑半球，又能锻炼负责逻辑思维的脑半球。

二进制是计算机能懂的数字体系。值得庆幸的是，我们并不需要了解如何使用二进制编程来让代码在计算机上运行。现代编程语言会为我们处理这一切，这些我们随后会加以讨论。现在，我们先来学习计算机和编程的历史，了解计算机和编程发展的历程。

*答案揭晓：‘1000 101 1100 1100 1111 10111 1111 10010 1100 100’拼写出来是‘Hello World’——这是编程学习者最常见的短语和最常使用的练习。