【C】十六进制（Hex）与ASCII

十六进制（Hex）与ASCII的关系

十六进制（Hexadecimal）和ASCII（American Standard Code for Information Interchange）是两种不同的编码方式，但它们可以相互转换，用于表示字符或数据。

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1. ASCII码：字符的数字化表示

ASCII 是一种字符编码标准，用 7位二进制数（0~127） 表示英文字母、数字、标点符号和控制字符（如换行、退格）。

• 可打印字符：例如 A → 65（十进制），a → 97。
• 控制字符：例如 换行（LF） → 10，回车（CR） → 13。

ASCII码表（部分）

字符	十进制	十六进制	二进制
A	65	0x41	01000001
a	97	0x61	01100001
0	48	0x30	00110000
!	33	0x21	00100001

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2. 十六进制：更紧凑的二进制表示

十六进制（Hex）是二进制的一种简写形式，每 4位二进制 对应 1位十六进制（0~9, A~F）。

• 为什么用十六进制？
  • 二进制（如 01000001）太长，十六进制（0x41）更易读。
  • 计算机底层数据（如内存地址、机器码）通常用十六进制表示。

二进制 ↔ 十六进制转换

二进制	十六进制
0000	0
0101	5
1010	A
1111	F

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3. 十六进制与ASCII的转换

（1）ASCII字符 → 十六进制

例如字符 'A'：

1. 查ASCII表：A → 十进制 65。
2. 十进制转十六进制：65 → 0x41。

（2）十六进制 → ASCII字符

例如 0x61：

1. 十六进制转十进制：0x61 → 97。
2. 查ASCII表：97 → 字符 'a'。

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4. 实际应用示例

案例1：字符串 "Hello" 的十六进制表示

字符	ASCII十进制	十六进制
H	72	0x48
e	101	0x65
l	108	0x6C
l	108	0x6C
o	111	0x6F

十六进制序列：0x48 0x65 0x6C 0x6C 0x6F → "Hello"。

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5. 扩展知识

（1）Unicode 和 UTF-8

• ASCII 只能表示128个字符，而 Unicode（如UTF-8）扩展了字符集（支持中文、emoji等）。
• UTF-8 中，一个字符可能占用 1~4个字节（十六进制表示更长）。

（2）计算机中的存储

• 内存中的数据（如文本、图片）最终都以 二进制 存储，但调试时常用 十六进制 显示（如 0xDEADBEEF）。

（3）编程中的使用

• C语言：char c = 0x41;（等价于 char c = 'A';）。
• Python：bytes.fromhex("48656C6C6F") → b"Hello"。

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总结

• ASCII 是字符的数字编码（如 A → 65）。
• 十六进制 是二进制的紧凑表示（如 65 → 0x41）。
• 转换关系：
  字符 ↔ 十进制 ↔ 十六进制 ↔ 二进制
• 应用场景：网络协议、文件解析、逆向工程、嵌入式调试等。