算术运算符如何在python中工作？

Question

我想知道“ +”运算符在python中如何工作，或者实际上任何基本算术运算符如何工作。 我对这个主题的知识非常有限，所以我希望这里不再重复这个问题。

更具体地说，我想知道这段代码：

a = 5
b = 2
c = a + b
print (c)

运行时产生c = 7的结果。 电脑如何执行此操作？ 我在Reddit上发现了一个线程，该线程解释了计算机如何以二进制形式（ https://www.reddit.com/r/askscience/comments/1oqxfr/how_do_computers_do_math/ ）执行计算。 但是，我无法理解的是计算机如何知道如何将5和2的值转换为二进制，然后执行计算。 是否有针对所有整数或以10为底的数字执行此操作的设置公式？ 还是在更深的硬件级别上发生了其他事情？

再次抱歉，如果这个重复或问题看起来完全愚蠢，我似乎无法理解python如何获取任意两个数字然后求和，相加，相除或相乘。 干杯。

Answer 1

很酷的问题。

首先，我认为您不能键入a + b = c 。 宁愿是c = a + b 。

当计算机对此进行计算时，首先将2和5转换为二进制。 所以2给出10，而5给出101。

这两个二进制数的添加方式与添加两个基数十的数字相同，从而得到111，然后将其转换回为7的基数十。

Answer 2

数字始终为二进制。 这样一来，计算机就无法将其保留在不同的数值系统中（嗯，有三元计算机，但是这是罕见的例外）。 十进制系统仅用于“人类表示”，因此更易于阅读，但是所有符号（包括文件中的符号"5" ，它只是一个字符）都通过某种编码（例如， ASCII）。 这些数字当然是二进制的，只是计算机知道（通过编码规范），如果在某些字符串的上下文中存在1000001 ，则它必须显示符号a （对于ASCII） 。 就是这样，计算机不知道数字58，因为这些数字只是两个符号，并以1和0的形式保存在内存中。

现在，记忆。 这就是它变得有趣的地方。 所有指令和数据都作为一个大的1和0缓冲区保存在一个地方。 它们被传递到CPU（使用其指令集），该CPU知道第一个1和0（即我们所说的“字”）块的含义。 第一个单词是一条指令，然后是参数。 根据指令，会发生不同的事情。 好的，如果指令的意思是“将这两个数字相加”并将结果存储在这里会怎样？

好吧，现在这是一项硬件工作。 添加二进制数并不那么复杂，在您提供的链接中对此进行了说明。 但是CPU如何知道这是算法以及如何执行它？ 好吧，它使用了一堆“全加器”。 什么是“加法器”？ 这是一个硬件电路，通过给定两个输入（每个输入为一位，即一个或零），将它们“相加”，并将结果输出到另外两个位（其中一个用于进位）。 但是全加器是如何工作的？ 好吧，它是（通过物理方式）由半加法器构造的，而半加法器是由标准and门和xor门构成的。 如果您熟悉类似的运算符（Python中的&和^ ），您可能会知道它们是如何工作的。 这些门设计为使用电子元件中使用的元素（其中最重要的是硅）的物理特性来按预期工作。 我认为这是我要停止的地方。