bit和bytes(ZT)

本文详细介绍了二进制的基本概念,包括bit与byte的关系,以及如何使用二进制来表示各种数据类型,如字母、汉字等。此外,还探讨了二进制在现代计算机系统中的应用,如硬盘、光盘容量的表示方法。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

bit就是只有0和1两个状态。 一bit就是一个二进制位, 两bit就是两个二进制位……道理同十进制一样, 有个位有十位、百位、千位等等。 但二进制逢2就进1,等于十进制每位最大是9,一旦到10就要进位。 bit就是一样东西,最大是1,2就要进位, 所以十进制的“2”就是二进制的“10”,“5”就是“101”。 二进制的“个位”是2的0次方2^0, “十位”是2的1次方2^1, “百位”是2的2次方2^2……等于十进制“百位”是10^3。

1byte=8bit就是说一个字节有八个二进制位, 就是2的8次方,应该表示为2^8。 所以1字节能够表示2^8=-256种状态 。电脑把256种状态表示不同的字母符号(其实字母和常用符号只用前128种), 所以每个字母都由一个数值代表,记录一堆字母的数据,就需要一堆字节了。 同理,我们汉字储存,一般的GB2312或者GBK编码方式, 用两个字节表示一个汉字,就是16bit种状态(实际不足2^16)。 现在非英文字符都流行unicode编码,用3或4个字节,变化更大, 例如CJK编码可表示7万多汉字。

“210 bytes”明显是写错,应该是“2^10 bytes”,2的10次方就等于1024。 同理,220是错写的“2^20”,230是“2^30”……

而bit不止是内存的单位,基本是现代计算机所有关于容量的单位。 例如硬盘、光盘,都基于2进制。甚至显示的颜色数目, 例如某些彩屏手机(例如iphone)说是16M色真彩, 就是16777216种状态,2的24次方。 一个字节8bit,8个二进制,需要表示24bit状态, 就需要3个字节存放。这也是我们以前显卡显存拮据时,计算不同颜色分辨率需要多大显存的方法。

### bytebytes bit 的概念及其区别与联系 #### 1. **定义** - **bit(比特)** 计算机中最小的数据单位,表示一个二进制位,其值为 `0` 或 `1`。它是信息的基本单位,用来描述最简单的状态变化[^1]。 - **byte(字节)** 基本数据单位,通常由 8 个 bits 组成。它可以表示更大的数值范围,具体来说,1 byte 能够表示 \(2^8\) 种不同状态,即 256 种可能的值[^1]。 - **bytes(字节数组或多字节)** 这是一个集合概念,指的是多个连续的 bytes 形成的一个序列或数组结构。例如,在编程语言中,`bytes[]` 表示一组按顺序排列的字节数据[^3]。 --- #### 2. **大小对比** | 单位 | 描述 | |----------|----------------------------------------------------------------------| | **bit** | 最小单位,仅能表达两种状态 (`0` 或 `1`) | | **byte** | 由 8 个 bits 构成,能够区分 256 种不同的值 | | **bytes**| 多个 bytes 的组合形式,用于存储更大规模的数据 | 具体的换算关系如下: \[ \text{1 byte} = 8\ \text{bits}, \quad \text{1 KB (千字节)} = 1024\ \text{bytes} \] --- #### 3. **用途差异** - **bit** 主要应用于需要精确控制的状态标记场景,比如布尔逻辑中的开关信号或者通信协议中的校验码。 - **byte** 更广泛地被用作实际数据存储单元,适合保存字符编码、整型数字以及其他基础类型的变量值[^1]。 - **bytes** 在涉及大量数据传输或处理的情况下非常常见,特别是在网络通讯领域以及多媒体文件操作过程中[^3]。 --- #### 4. **联系分析** - **组成关系**: 每个 byte 都是由八个独立的 bits 所构成;而当若干个单独存在的 bytes 结合起来之后,则形成了所谓的 bytes 序列。 - **功能扩展**: 尽管单一的 bit 已经具备基本的信息承载能力,但只有通过将其与其他相同性质的小单元联合起来形成更高层次上的整体——也就是我们所说的 byte 后,才能实现更加复杂的计算任务完成目标[^1]。 --- ```python # Python 示例:演示如何将 int 类型转换为 byte 数组并还原回来 def int_to_bytes(value: int) -> bytearray: return value.to_bytes((value.bit_length() + 7) // 8, 'big') def bytes_to_int(byte_array: bytearray) -> int: return int.from_bytes(byte_array, 'big') example_value = 123456 converted_bytes = int_to_bytes(example_value) recovered_value = bytes_to_int(converted_bytes) print(f"Original Value: {example_value}") print(f"Converted Bytes: {list(converted_bytes)}") # 展示每个字节的内容 print(f"Recovered Value: {recovered_value}") # 确认恢复后的值一致 ``` --- ####
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值