关于进制

今天总结字符集与编码方式的时候涉及到进制，这里总结下

 

进制也就是进位制，是人们规定的一种进位方法。 对于任何一种进制---X进制，就表示某一位置上的数运算时是逢X进一位。 十进制是逢十进一，十六进制是逢十六进一，二进制就是逢二进一

 

字符串与编码

    计算机只能处理数字，如果要处理文本，就必须先把文本转换为数字才能处理。最早的计算机在设计时采用8个比特（bit）作为一个字节（byte），所以，一个字节能表示的最大的整数就是255（二进制11111111=十进制255），如果要表示更大的整数，就必须用更多的字节。比如两个字节可以表示的最大整数是65535，4个字节可以表示的最大整数是4294967295。

 

【拓展】

①一个字节是8位的

（因为最早的计算机在设计时采用8个比特bit作为一个字节byte），每位有1与0两种情况，根据排列组合的计算是可以得出。

具体说就是：每一位两种情况，8位就是2的8次方=256种，也就是0到255这256个数了

 

②为什么一个字节能存储的最大数是255？

字节是存储器的基本单位，长度为8位，计算机存储器中数据都是以二进制保存的，每一位不是0就是1，所以8个二进制位全为1时，代表的数最大。二进制的11111111，转换为十进制就是255。

存储单元存储的数据和存储单元的数据类型有关，一般用一个字节存储的数据，其类型为正整数和0，此时一个字节能存储的最大数是255。如果一个字节存储的是字符数据，也可以用正整数和0来代表，如ASCII码就是用0-255的数字代表256个字符，此时说存储的最大数为255也是合理的。

 

③一个字节能存放的最大和最小十进制数是多少，他们的二进制形式是什么？

1字节8位， 

如果标志符号数据，表示范围为-128～127：10000000～01111111【2进制】 

如果表示无符号数据，表示范围：0～255： 00000000～11111111【2进制】

十进制就是0~255；相应的二进制为00000000~11111111；相应的16进制0x00~0xff 

 

④ASCII编码和Unicode编码的区别：ASCII编码是1个字节，而Unicode编码通常是2个字节

      比如：

如果把ASCII编码的A用Unicode编码，只需要在前面补0就可以。

因此，A的Unicode编码是00000000 01000001

      新的问题又出现了：

如果统一成Unicode编码，乱码问题从此消失了。但是，如果你写的文本基本上全部是英文的话，用Unicode编码比ASCII编码需要多一倍的存储空间，在存储和传输上就十分不划算。 

      UTF-8编码：

本着节约的精神，又出现了把Unicode编码转化为“可变长编码”的UTF-8编码。UTF-8编码把一个Unicode字符根据不同的数字大小编码成1-6个字节，常用的英文字母被编码成1个字节，汉字通常是3个字节，只有很生僻的字符才会被编码成4-6个字节。如果你要传输的文本包含大量英文字符，用UTF-8编码就能节省空间：

字符          ASCII              Unicode                                UTF-8

A	01000001	00000000 01000001	01000001
中	x	01001110 00101101	11100100 10111000 10101101

   从上面的表格还可以发现，UTF-8编码有一个额外的好处，就是ASCII编码实际上可以被看成是UTF-8编码的一部分，所以，大量只支持ASCII编码的历史遗留软件可以在UTF-8编码下继续工作。

   搞清楚了ASCII、Unicode和UTF-8的关系，我们就可以总结一下现在计算机系统通用的字符编码工作方式：

在计算机内存中，统一使用Unicode编码，当需要保存到硬盘或者需要传输的时候，就转换为UTF-8编码。

用记事本编辑的时候，从文件读取的UTF-8字符被转换为Unicode字符到内存里，编辑完成后，保存的时候再把Unicode转换为UTF-8保存到文件。

 

 

 

 

 

 

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