计算机中二进制数的基本概念如下:
一、定义与表示
二进制数由0和1两个数字组成,例如:`0b100101110`(带前缀`0b`表示二进制)。
进制规则
- 逢2进1: 二进制采用逢2进1的进位规则,例如: - `01 + 01 = 10`(二进制加法) - `10 + 10 = 100` - 权值体系
- `1101` = `1×2³ + 1×2² + 0×2¹ + 1×2⁰ = 13`
二、与其他进制的转换
采用“除2取余法”。例如将23.375转二进制:
- 整数部分:23 ÷ 2 得余数序列1,1,1,0,1 → `10111`
- 小数部分:0.375 × 2 得序列0,0,1 → `.001`
- 合并结果:`10111.001`
二进制转十进制
采用加权求和法。例如`1101`:
- `1×2³ + 1×2² + 0×2¹ + 1×2⁰ = 13`
八进制与十六进制
- 八进制(0-7):每3位二进制对应1位八进制,例如`012`=2×8¹+2×8⁰=22(十进制)
- 十六进制(0-F):每4位二进制对应1位十六进制,例如`1A3F`=1×16³+10×16²+3×16¹+15×16⁰=65591(十进制)
三、应用与优势
硬件实现: 与计算机硬件(开/关状态)天然匹配,简化电路设计 通过八进制(如文件权限)和十六进制(如内存地址)缓解二进制的复杂性 二进制运算可直接对应逻辑门操作,提高计算速度 人类可读性:
运算效率:
四、常见误区
字母表示:十六进制中A-F可表示10-15,需注意大小写统一
早期计算:八进制曾用于简化早期编程,现多用于特定场景(如Linux权限)
二进制是计算机系统的基石,理解其原理有助于掌握编程、网络等领域的知识。