两分钟学会二进制、十进制、十六进制

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@小白创作中心

两分钟学会二进制、十进制、十六进制

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来源

https://www.zhuanlanjia.com/post/227

在计算机的世界中，所有内容都会转化成0和1组成的二进制数。那么，二进制是如何进行运算的？它与十进制之间又是如何相互转换的呢？本文将为您详细介绍二进制的原理及其转换方法。

在介绍二进制之前，我们先来看一下十进制。十进制使用0到9这10个数字来表示，也就是说，当数字达到10时就会进一位。例如，十进制中的10表示的是一个十和零个一。

二进制、十进制和十六进制的主要区别在于它们使用的符号数量不同：

二进制只使用0和1两个数字来表示。
十进制使用0到9这10个数字来表示。
十六进制使用0到9这10个数字和A到F这6个字母来表示。

接下来，我们看一下二进制是如何运算的：

从上图可以看出，十进制中的3用二进制表示需要两位数，即11。同样地，十六进制中的F用十进制表示需要两位数，用二进制表示则需要四位数。

那么，在计算机的世界中，为什么使用二进制数呢？这是因为计算机的核心部件是CPU，而CPU是由数以亿计的晶体管构成的。CPU能够正常工作，是由这些晶体管通电和不通电两种状态来决定的。我们可以将一个灯泡看作一个晶体管，它有两种状态：通电时亮，断电时灭。这种通电和不通电的状态分别对应二进制数中的0和1，因此计算机的底层会使用二进制来表示。

在网络传输过程中，通常使用比特（bit）来表示传输速率。例如，查看网卡最大速率的命令行输出如下：

[root@test ~]# ethtool bond0
Settings for bond0:
        Supported ports: [ ]
        Supported link modes:   Not reported
        Supported pause frame use: No
        Supports auto-negotiation: No
        Supported FEC modes: Not reported
        Advertised link modes:  Not reported
        Advertised pause frame use: No
        Advertised auto-negotiation: No
        Advertised FEC modes: Not reported
        Speed: 2000Mb/s
        Duplex: Full
        Port: Other
        PHYAD: 0
        Transceiver: internal
        Auto-negotiation: off
        Link detected: yes

这里网卡速率是2000Mb/s，即2Gb/s。

在存储领域中，1KB通常表示1千字节。一个字节（Byte，B）由8个比特（bit，b）组成，因此1KB等于8 * 1024 = 8192比特（bit），或者等于1024个字节（Byte）。这个单位常常用于测量计算机硬件和数据存储设备的存储容量，如硬盘、内存、U盘等。

需要注意的是，存储设备的实际容量比标称容量要小，因为存储设备厂商在计算容量时通常采用10进制（即1000进位），而不是2进制（即1024进位）的计算方式。因此，实际的存储容量会比标称容量小一些。

最后，我们总结一下什么是进制：说白了就是满了就进一位数。十以外的进制无处不在，特别是在时间单位的表达上尤为明显：