系统用 二进制数(0和1)代替字符。以下是具体说明:
一、二进制数的基本概念
定义 二进制是一种数制,仅使用两个数字0和1表示数值,符合计算机硬件(如CPU、内存等)的物理实现方式。
与十进制的转换
二进制与十进制可通过位权展开法转换。例如:
- $1011_2 = 1×2^3 + 0×2^2 + 1×2^1 + 1×2^0 = 11_{10}$
- $0010_2 = 0×2^3 + 0×2^2 + 1×2^1 + 0×2^0 = 2_{10}$
二、字符与二进制的关联
字符编码
- ASCII编码: 将字符映射为7位二进制数(0000000-1111111),例如: - `A` → `0100001` - `a` → `0110001` - `32` → `00100000` - 扩展编码
存储与传输 计算机以二进制形式存储和传输数据,字符需先转换为对应的二进制编码后再进行操作。
三、应用场景
计算机内部:
所有数据(包括字符)均以二进制形式处理。
网络通信:数据通过二进制协议(如TCP/IP)传输。
编程语言:高级语言中的字符常通过内置函数转换为二进制(如Python的`ord()`函数)。
四、示例
将字符"Hello"转换为二进制:
每个字符对应其ASCII码:
`H` → `0100100`
`e` → `0110010`
`l` → `0110110`
`l` → `0110110`
`o` → `0110111`
拼接后得到:`0100100 0110010 0110110 0110110 0110111`(空格用`0000000`表示)。
通过以上方式,字符被高效地转换为二进制形式,实现计算机对多样化数据的处理与存储。