计算机二进制数字是计算机科学的基础概念,其核心特点如下:
一、基本定义
二进制是一种 逢2进制的数制系统,仅使用两个数字 0和 1表示数值。其基数为2,进位规则为“逢二进一”。
二、与十进制的对比
| 进制 | 基数 | 进位规则 | 示例 |
|------|------|----------|------|
| 二进制 | 2| 逢2进一 | 00 → 01 → 10 → 11 → 100 |
| 十进制 | 10 | 逢10进一 | 0 → 9 → 10 → 19 → 20 |
| 十六进制 | 16 | 逢16进一 | 0 → 9 → A → B → 10 |
二进制因计算机硬件(如晶体管)的开关特性(开/关)而自然适配,而十进制更符合人类计数习惯。
三、在计算机中的核心作用
计算机硬件(如CPU、内存)通过高电平(1)和低电平(0)表示两种状态,直接对应二进制0和1。
数据存储与传输
所有数据(包括文本、图像)均以二进制形式存储和传输,确保硬件处理的统一性。
程序执行核心
指令集和算法设计均基于二进制,便于硬件解析和执行。
四、常用场景
早期编程: 八进制(0-7)曾用于简化二进制代码的书写; 人类可读性
文件权限:八进制也用于表示文件权限(如755表示可读、可写、可执行权限)。
五、转换示例
将十进制数23.375转换为二进制:
整数部分:23 ÷ 2 得余数序列 10111
小数部分:0.375 × 2 得余数序列 0.11(循环)
最终结果:23.375 = 10111.1100110011...(二进制)
二进制作为计算机“密码本”的核心,贯穿于数据存储、处理及传输的全过程,其简洁性和与硬件的天然适配性是计算机高效运行的基础。