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二进制数值和记数系统

什么是数字

数字是属于抽象数学系统的一个单位,服从特定的顺序法则、加法法则和乘法法则。

位置记数法

数字是用位置记数法编写的。最右边的数位表示它的值乘以基数的0次幂,紧挨着这个数的左边的数位表示它的值乘以基数的1次幂,依此类推。

记数系统

二进制、八进制、十进制和十六进制。

二进制

八进制

二进制

十六进制

十进制

000

0

0000

0

0

001

1

0001

1

1

010

2

0010

2

2

011

3

0011

3

3

100

4

0100

4

4

101

5

0101

5

5

110

6

0110

6

6

111

7

0111

7

7

  

1000

8

8

  

1001

9

9

  

1010

A

 
  

1011

B

 
  

1100

C

 
  

1101

D

 
  

1110

E

 
  

1111

F

 

二进制与八进制、十六进制之间可以快速转换的原因是8和16是2的幂。

二进制数值和计算机

计算机上的所有信息都是用二进制数值表示的,原因在于计算机的每个存储位只有高电压和低电压两种信号,并且低电压信号等同于0,高电压信号等同于1.

二进制数字:二进制记数系统的一位数字,可以是0或1。

位(bit):二进制数字的简称。

字节(byte):8个二进制位。

字(Word):一个或多个字节,字中的位数称为计算机的字长。

目前流行的是32位系统和64位系统,主要有两方面的不同点:

  1. CPU一次处理数据的能力是32位还是64位。
  2. 内存的寻址方面,32位系统的最大寻址空间是2 的32次方= 4294967296(bit)= 4(GB)左右,而64位系统的最大寻址空间的寻址空间则达到了2的64次方= 4294967296(bit)的32次方=数值大于1亿GB。