数制(Number System)
数制是一种表示数字的系统,它使用一组固定的符号和规则。最常见的数制是十进制(我们日常使用的),但计算机主要使用二进制。
- 二进制 (Base-2): 只使用 0 和 1。是计算机硬件的基础。
- 八进制 (Base-8): 使用 0-7。在早期计算中用于缩短二进制表示。
- 十进制 (Base-10): 使用 0-9。我们日常生活中最熟悉的进制。
- 十六进制 (Base-16): 使用 0-9 和 A-F (A=10, B=11, ...,
F=15)。常用于表示内存地址和颜色代码,因为它可以非常紧凑地表示二进制数。
快速转换 (二进制 <-> 八/十六进制)
因为 8 和 16 都是 2 的整数次幂 (8 = 2³, 16 = 2⁴),所以它们之间的转换非常快速。
- 二进制到八进制: 从小数点开始,将二进制数每 3
位分为一组,然后将每组转换为对应的八进制数。
- 二进制到十六进制: 从小数点开始,将二进制数每 4
位分为一组,然后将每组转换为对应的十六进制数。
IEEE 754 浮点数
计算机表示小数(如 3.14)的标准方式。一个浮点数由三部分组成:
- 符号位 (Sign): 1位,0表示正数,1表示负数。
- 指数 (Exponent): 8位 (32位浮点数) 或 11位
(64位浮点数),用于表示数的大小范围。它使用一个“偏移量”来表示正负指数。
- 尾数 (Mantissa/Fraction): 23位 (32位) 或 52位
(64位),用于表示数的精度。它存储了二进制科学计数法中的小数部分。