什么是位、字节、字、KB、MB?

本文详细介绍了位、字节、字的概念以及它们在计算机存储中的应用,并解释了KB、MB等计量单位的含义。同时,提供了关于存储容量的解释,帮助读者了解如何计算和理解不同存储设备的存储能力。
什么是位、字节、字、KB、MB

  位:"位(bit)"是电子计算机中最小的数据单位。每一位的状态只能是0或1。

  字节:8个二进制位构成1个"字节(Byte)",它是存储空间的基本计量单位。1个字节可以储存1个英文字母或者半个汉字,换句话说,1个汉字占据2个字节的存储空间。

  字:"字"由若干个字节构成,字的位数叫做字长,不同档次的机器有不同的字长。例如一台8位机,它的1个字就等于1个字节,字长为8位。如果是一台16位机,那么,它的1个字就由2个字节构成,字长为16位。字是计算机进行数据处理和运算的单位。

  KB:在一般的计量单位中,通常K表示1000。例如:1公里= 1000米,经常被写为1km;1公斤=1000克,写为1kg。同样K在二进制中也有类似的含义。只是这时K表示1024,也就是2的10次 方。1KB表示1K个Byte,也就是1024个字节。

  MB:计量单位中的M(兆)是10的6次方,见到M自然想起要在该数值的后边续上六个0,即扩大一百万倍。在二进制中,MB也表示到了百万级的数量级,但1MB不正好等于1000000字节,而是1048576字节,即 1MB = 2E+20 Bytes = 1048576Bytes。

  奔腾微处理器 是Intel公司于1993年3月发布的新一代CPU,根据音译称它为"奔腾处理器"。由于大家已经熟悉了Intel公司的386、486CPU系列产品,所以在Intel正式发布前新闻界都叫它586。但Intel公司出于商标版权的考虑把产品定名为Pentium,其中"Pent"在英文中带有"5"的含义。到现在还有许多人把它叫作"586",Intel在Pentium芯片中采取了许多新技术,使得它对信息的处理能力比486有质的飞跃,叫它"586"其实是恰如其分的。 奔腾是一个超大规模的的微处理器,它内含有310万个晶体管。第一批奔腾芯片的主频是60MHz和66MHz,目前最高的奔腾芯片的主频是233MHz。奔腾芯片内置32位地址总线和64位数据总线,浮点运算单元,存储管理单元,两个8KB高速缓冲存储器(一个用于指令,一个用于数据)。还有一个SMM(System Management Mode)系统管理模式,这是Intel 公司的一个技术术语,这种技术使得微处理器当系统处于空转状态或执行不需要CPU干预的操作时减缓工作速度或暂停某些系统单元的工作,目的是减少功耗。

  MB就是通常说的兆

  KB 1KB=1024B

  MB 1MB=1024KB

  GB 1GB=1024MB

  TB 1TB=1024GB



存储容量:是该存储设备上可以存储数据的最大数量,通常使用千字节(kb kilobyte)、兆字节(MB megabyte)、吉字节(GB, gigabyte)、太字节(TB ,terabyte)和PB(Petabyte)、EB(Exabyte)等来衡量。 
1KB=2(10)B=1024B; 括号中的数字为2的指数(即多少次方) 
1MB=2(10)KB=1024KB=2(20)B; 
1GB=2(10)MB=1024MB=2(30)B。 
1TB=2(10) GB=1024GB=2(40)B 
1PB=2(10) TB=1024TB=2(50)B 
1EB=2(10) PB=1024PB=2(60)B 
1Byte(相当於一个英文字母,您的名字相当6Bytes(6B)。 
Kilobyte(KB)=1024B相当於一则短篇故事的内容。 
Megabyte(MB)=l024KB相当於一则短篇小说的文字内容。 
Gigabyte(GB)=1024MB相当於贝多芬第五乐章交响曲的乐谱内容。 
Terabyte(TB)=1024GB相当於一家大型医院中所有的X光图片资讯量。 
Petabyte(PB)=l024TB相当於50%的全美学术研究图书馆藏书资讯内容。 
Exabyte (EB)=1024PB;5EB相当於至今全世界人类所讲过的话语。 
Zettabyte(ZB)=1024EB如同全世界海滩上的沙子数量总和。 
Yottabyte(YB)=1024ZB相当於7000位人类体内的微细胞总和。

<think> 我们正在讨论字节的定义作用。根据引用[1],一个字节现在被定义为8,这是现代计算机系统的共识。引用[3]提到计算机内存以字节为单划分,CPU通过地址总线访问内存,并且一次处理多个字节(例如32CPU一次处理4个字节)。引用[2]则涉及到字节序(大小端)问题,说明多字节数据在内存中的存放顺序。引用[4][5]分别展示了在JavaC语言中如何操作字节数组。 因此,我们可以从以下几个方面来回答: 一、字节的定义: 字节(Byte)是计算机中用于计量存储容量的基本单,通常1字节等于8(bit)。这是现代计算机体系中的标准定义。虽然历史上字节的长度可能不同(如6或7),但自20世纪70年代以来,8字节已成为国际标准(ISO/IEC 2382-1:1993)[^1]。 二、字节的作用: 1. **数据存储的基本单**:内存外部存储设备(如硬盘)的容量都是以字节为基础单进行度量的(如KBMB、GB等)[^3]。 2. **数据表示的基础**:一个字节可以表示多种类型的数据: - 整数:1个字节可以表示$2^8=256$个不同的值(通常范围是0到255或-128到127)[^1]。 - 符:在ASCII编码中,每个符(包括母、数、标点符号)占用1个字节;在Unicode编码(如UTF-8)中,一个符可能占用1至4个字节不等[^5]。 3. **内存寻址的基础**:计算机内存的每个地址通常对应1个字节的存储空间。CPU通过地址总线访问内存时,可以一次读取多个字节(如32CPU一次读取4字节)[^3]。 4. **跨平台数据交换的关键**:字节序(大小端)问题在多字节数据的存储传输中至关重要。例如,网络协议通常规定使用大端字节序(网络字节序),而具体主机可能采用小端或大端,因此需要转换[^2]。 5. **构建更复杂的数据结构**:通过字节可以构建数组(如字节数组)、结构体等。例如,在C语言中,符数组用于存储符串,每个符占1个字节,并以'\0'结尾[^5]。在Java中,可以使用ByteArrayOutputStream动态扩展字节数组[^4]。 三、字节对齐(参考引用[3]): 为了提高内存访问效率,计算机系统通常要求数据在内存中的地址是某个值(如4字节对齐)的倍数。例如,一个4字节的整数存放在起始地址为4的倍数的置时,CPU可以一次读取,否则可能需要两次读取并拼接,降低效率。 总结:字节作为计算机信息表示存储的基本单,其定义(8)已成为国际共识。它在数据存储、表示、内存管理、网络传输以及构建数据结构等方面都起着基础性作用。 §§相关问题§§ 1. 为什么8字节成为现代计算机的标准? 2. 字节序问题如何影响网络编程中的数据交换? 3. 在不同编程语言中操作字节数组有哪些常见方法? </think> ### 字节的定义与作用 #### 一、字节的定义 字节(Byte)是计算机信息存储处理的基本单,**现代标准定义为 8 二进制数据**(即 $1 \text{ Byte} = 8 \text{ bits}$)[^1]。这种定义源于历史技术演进行业共识: 1. **硬件适配性**:早期处理器(如 Intel 8008)采用 8 架构,使 8 字节成为最优数据单元。 2. **标准化需求**:8 能表示 $2^8=256$ 种状态,足以覆盖 ASCII 符集基本指令集,推动全球通用化。 3. **经济性**:8 平衡存储效率与处理速度,成为硬件设计的成本最优解。 > 💡 若自定义其他宽(如 10 /字节),将导致软硬件生态分裂,丧失兼容性[^1]。 #### 二、字节的核心作用 1. **数据存储基础** - 内存以字节为单寻址,每个地址对应 1 字节存储空间[^3]。 - 存储容量KB/MB/GB)均以字节为基准,如 $1\text{KB}=1024\text{ Bytes}$。 2. **数据表示载体** - **整数**: 32 整数占用 4 字节($4\times8=32\text{ bits}$)[^3] ```c int32_t num = 100; // 占用连续4字节内存 ``` - **符**: ASCII 符占 1 字节,UTF-8 符占 1~4 字节[^5] - **复合数据**: 结构体/数组按字节对齐存储(如 4 字节对齐提升 CPU 读取效率)[^3]。 3. **跨平台数据交换** - **字节序(大小端)** 解决多字节数据存储顺序问题[^2]: - 小端序(Intel x86):低字节在前,`0x1234` 存储为 `34 12` - 大端序(网络协议):高字节在前,`0x1234` 存储为 `12 34` 4. **动态数据处理** - 字节流支持动态内存操作,如 Java 的 `ByteArrayOutputStream` 动态扩展字节数组[^4]: ```java ByteArrayOutputStream buf = new ByteArrayOutputStream(); buf.write(0xFF); // 自动扩容存储 ``` #### 三、关键技术影响 - **CPU 访问优化**:32 CPU 一次读取 4 字节,内存对齐避免多次访问[^3]。 - **网络传输**:协议头部段(如 IP 包长)常用 4 字节表示[^2]。 - **安全边界**:缓冲区溢出攻击常利用字节边界越界写入数据。 ---
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