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位、字节、一和零是如何帮助计算机思考的

2023-10-17 01:39:22 280

今天的计算机能够实现奇妙的奇迹和复杂的计算。但如果你把其中一个解决问题的引擎分解成它的本质,在它的核心,你会发现最基本的记忆单位:一点点。比特是微小的二进制开关,是计算机执行许多基本操作的基础。它是存在于两种状态下的最小的内存单位:开和关,或者称为1和0。位也可以表示信息和值,如真(1)和假(0),并且被认为是机器的语言。

将这些比特排列成半导体芯片上巧妙而复杂的矩阵,使计算机科学家能够执行各种各样的任务,如编码信息和从内存中检索数据。随着计算机科学家将越来越多的这种开关堆叠到一个处理单元上,这些开关变得难以管理,这就是为什么比特有时被组织成8个组,也被称为一个字节。

可以用比特表示的值状态可以呈指数增长。所以如果你有8位,或者一个字节,你可以表示256个状态或值。用位进行计数有点像在算盘上计数,但列值是2的数量级(128、64、32、16、8、4、2、1)。因此,十进制数系统中的0和1对应于二进制数系统中的0和1,十进制数系统中的2在二进制中是10,十进制数系统中的3在二进制中是11,十进制数系统中的4在二进制中是100。一个字节能产生的最大数字是255,在二进制中是11111111,因为它是128+6山西煤炭职业技术学院4+32+16+8+4+2+1。

您还可以用字节表示比用位表示更复杂的信息。位只能是1或0,而字节可以存储字符、符号和大数等数据。

字节通常也是可以“寻址”的最小信息单位。这意味着字节实际上可以有各种各样的地址,这些地址可以告诉计算机从哪条电线(或者穿过街道,如果您想江苏网上学校把芯片想象成一个小城市)中检索存储的值。所有的程序都带有预先编写的命令或操作代码,这些命令或操作代码将地址与值、值与变量关联起来。不同类型的书写代码可以将字节中的256个状态与字母之类的项目联系起来。例如,计算机文本的ASCII码(为字母、标点符号和其他字符分配数值)表示,如果有一个字节看起来像01000100,或者十进制数68,则对应大写字母“d”。通过将字节以有趣的组合排序,您还可以使用代码来制作颜色。

字节作为一个单位可以让您衡量可以存储不同类型信息的内存量。例如,如果您要键入包含1,000个字母的笔记,则将占用1,000字节的内存。从历史上看,由于业界希望以二进制形式进行计数,因此仍然使用千字节、兆字节、千兆字节和太字节等单位,但这里的情况变得更加复杂:千字节并不总是1,000字节(正如前缀会让您假设的那样)。

实际上,千字节实际上是2^10,或者1024字节。其他内存单元也是如此——它们是字节的粗略表示。1千兆字节略大于10亿字节(2^30),1太字节大约是1万亿字节(2^40)。特殊的前缀,如kibi, mebi, 扬州市高等职业学校gibi,后来被引入来解释这些差异,尽管许多计算机科学家仍然倾向于坚持使用旧的命名系统。

虽然数据量是以字节来衡量的(世界上最大的硬盘大约有100tb的存储空间),但数据速度,比如互联网公司提供的告诉你某些服务有多快的速度,往往是以比特来衡量的。这是因为互联网一次传输一个比特的数据。

把它想象成一串1和0。例如,组成电子邮件的字节潮州卫校 在一端被分割成它们的组成位,并在另一端重新组装(有时是无序的)。

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