29、编程基础：位、二进制、十六进制及语言优化与选择

编程基础：位、二进制、十六进制及语言优化与选择

在编程的世界里，有几个基础概念至关重要，它们是理解计算机工作原理和进行高效编程的基石。下面将详细介绍位、二进制、十六进制，以及编程中的优化技巧和常见编程语言。

位、二进制与十六进制

• 位（Bit） ：位是计算中最基本的信息单位，常被视为 1 或 0，但它本身没有数值意义，只是用于区分两种互斥状态。多年来，位的存储方式多种多样，如卡片上的穿孔、软盘上的正负磁荷以及光盘表面的凹痕。二进制表示法的创新之处在于，仅用两种不同状态就能对多种类型的数据和逻辑进行编码。这得益于 19 世纪中叶乔治·布尔对逻辑的贡献，以及 20 世纪 30 年代克劳德·香农对信息论的发展。图像、视频、文本和软件等信息都被编码为二进制表示法，之后再解码为我们能理解的颜色、形状和文字。8 位组成一个字节，计算机的存储通常以字节为单位，例如 1 千字节（K、KB、kB、Kbyte）等于 1024 字节，1 兆字节（MB）等于 1048576 字节，1 吉字节（GB、Gbyte）等于 1073741824 字节。
• 二进制（Binary） ：二进制数系统，也称为以 2 为基数的系统，将数字表示为 1 和 0 的序列，这与更常见的以 10 为基数的十进制表示法不同。以下是 10 的幂和 2 的幂的对比：
  | 基数 | 0 次幂 | 1 次幂 | 2 次幂 | 3 次幂 | 4 次幂 | 5 次幂 |
  | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
  | 10 | 1 | 10 | 100 | 1000 |