مترجم النظام الثنائي
من النص إلى الثنائي والعكس، مع الإيموجي

ماذا يفعل مترجم النظام الثنائي

لمترجم النظام الثنائي هذا مربعان يتحدثان مع بعضهما. اكتب كلمات في اليسار فيظهر الثنائي في اليمين. والصق الثنائي في اليمين فتظهر الكلمات في اليسار. لا يوجد زر للضغط، لأن الترجمة تحدث أثناء الكتابة.

معظم الأدوات البسيطة لا تتعامل إلا مع الحروف الإنجليزية العادية. فبمجرد أن تضيف حرفًا مشكّلًا أو رمز عملة أو إيموجي، تتعطل أو تحذف الحروف بصمت. أما هذه الأداة فتقرأ كل حرف كما تحفظه الحواسيب فعلًا، لذلك تعود café و₹ و😀 تمامًا كما دخلت.

كما يشرح جدول الفحوصات أسفل المربعين ما حدث، ويعرض جدول ثانٍ كل حرف مع نقطة الترميز الخاصة به وبايتاته. ويجري كل شيء في متصفحك، لذلك لا يُرسل أي شيء تكتبه إلى أي مكان.

كيف يتحول النص إلى ثنائي

لا يستطيع الحاسوب حفظ حرف مباشرة. بدلًا من ذلك يعطي كل حرف رقمًا يسمى نقطة الترميز، ثم يكتب هذا الرقم كبايتات. البايت ثماني بتات، وكل بت إما 1 أو 0. لذلك فالحرف H هو الرقم 72، أي 01001000 بالثنائي.

تأتي قائمة الأرقام من معيار Unicode، الذي يغطي تقريبًا كل أنظمة الكتابة في العالم. وتطابق أول 128 رقمًا جدول ASCII القديم، لذلك يبدو النص الإنجليزي البسيط متطابقًا في الاثنين.

من النص إلى الثنائي مع الحروف المشكّلة والإيموجي

لكن الحروف خارج ASCII تحتاج إلى أكثر من بايت. تستخدم الأداة UTF-8 افتراضيًا، وهو الترميز الذي تستخدمه تقريبًا كل المواقع والملفات اليوم. في UTF-8 يأخذ é بايتين، ورمز اليورو ثلاثة، والإيموجي أربعة.

لهذا قد يكون عدد البايتات أكبر من عدد الحروف. يعرض الجدول أسفل المربعين كل حرف في سطر خاص، لذلك ترى بالضبط أي بايتات تخص أي حرف. كما تُسمّى هناك الحروف غير المرئية، مثل فواصل الأسطر والمسافات صفرية العرض، لأنها لا تظهر في النص.

من الثنائي إلى النص، مع تسمية كل مجموعة خاطئة

قراءة الثنائي من جديد هي المكان الذي تستسلم فيه معظم الأدوات بصمت. رقم واحد خاطئ، فتمتلئ النتيجة برموز غريبة أو تتوقف ببساطة. أما هذه الأداة فتقرأ كل مجموعة ممكنة، ثم تسرد في جدول الفحوصات كل مجموعة لم تستطع قراءتها، مع موقعها والسبب.

كما أنها مرنة في الشكل. يمكن فصل المجموعات بمسافات أو فواصل أو أسطر جديدة، وقد تبدأ بـ 0b. وتُقسم السلسلة الطويلة بلا مسافات إلى مجموعات من ثمانية. وإذا لم تنقسم إلا إلى مجموعات من سبعة، فإنها تُقرأ كـ ASCII القديم سباعي البت، وتذكر الفحوصات ذلك.

والست عشري والعشري والثماني أيضًا

ومع ذلك فالثنائي ليس الطريقة الوحيدة لكتابة البايتات. فمثلًا يستخدم المبرمجون غالبًا الست عشري، حيث يكون البايت حرفين من 00 إلى ff. والعشري شائع في التعليم، والثماني ما زال يظهر في صلاحيات الملفات. اختر الأساس من القائمة، فيتغير المربعان معًا.

في الست عشري يمكنك إضافة البادئة 0x واستخدام الحروف الكبيرة، كما تفعل أمثلة برمجية كثيرة. كذلك يمكنك اختيار ما يفصل بين المجموعات: مسافة أو فاصلة أو سطر جديد أو لا شيء.

لماذا تشكل ثماني بتات بايتًا

تعطي ثماني بتات 256 احتمالًا، من 00000000 إلى 11111111. وكان ذلك كافيًا لكل حرف ورقم ورمز إنجليزي مع فائض. وبهذا أصبح البايت ذو الثماني بتات حجر البناء القياسي. وما زال كل ملف على حاسوبك صفًا طويلًا من هذه البايتات.

قراءة البايت يدويًا

يمكنك فحص أي بايت دون أداة. اكتب القيم 128 و64 و32 و16 و8 و4 و2 و1 فوق أرقامه الثمانية. ثم اجمع القيم التي تقع فوق الرقم 1. في 01101001 يكون ذلك 64 + 32 + 8 + 1، أي 105، وهو الحرف i.

والاتجاه المعاكس يعمل بالقدر نفسه. ابدأ بأكبر قيمة ممكنة، واكتب 1 تحتها، ثم اطرحها. في 72 خذ 64 فيبقى 8، و8 تناسب تمامًا، لذلك فالحرف H هو 01001000. وبعد بضعة حروف يصبح النمط طبيعيًا.

UTF-8 أم UTF-16؟

يكتب UTF-8 كل حرف بين بايت وأربعة بايتات، وهو الافتراضي على الويب. أما UTF-16 فيستخدم وحدات من 16 بت، وهو ما تستخدمه JavaScript وJava وWindows في ذاكرتها. تأخذ معظم الحروف وحدة واحدة، بينما يأخذ الإيموجي وحدتين.

إذا تحول ثنائي من برنامج آخر إلى رموز غريبة، فالسبب غالبًا هو الترميز. لذلك بدّل القائمة إلى UTF-16 وانظر من جديد. تشرح أسئلة Unicode الشائعة عن الترميزات الفروق بعمق، كما يحدد المعيار RFC 3629 قواعد بايتات UTF-8 بدقة.

أين تظهر الشفرة الثنائية

يتعرف الطلاب على الثنائي في أول دروس الحاسوب، لذلك يجعل المترجم تصحيح الواجبات سهلًا. وكذلك يخفي صانعو الألغاز رسائل في الآحاد والأصفار، وتحبها غرف الهروب. ويقرأ المطورون البايتات الخام عندما لا يفتح ملف أو يصل النص مشوهًا.

فمثلًا قد يعطل حرف غير مرئي تسجيل الدخول أو البحث، رغم أن النص يبدو صحيحًا. الصقه هنا، فيعرض جدول الحروف بالضبط ما يختبئ فيه. وعندما تكون البيانات Base64 بدل البايتات الخام، تعيدها أداة ترميز Base64 وفك ترميزه أولًا.