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计算机世界中,所有信息都需要用数字来表示。但计算机只能理解0和1这两个数字,这就需要我们建立一套编码系统。比如数字3,在十进制中是3,在二进制中是11,在十六进制中还是3。编码就是这样一座桥梁,让人类的语言和计算机的语言能够相互转换。
现在我们来看进制转换的具体过程。以十进制数65为例,转换为二进制需要不断除以2取余数,从下往上读就是1000001。转换为十六进制则除以16,得到41。二进制的每一位都有对应的位权,从右到左分别是2的0次方到2的6次方。最有趣的是,每4位二进制数正好对应1位十六进制数,这让转换变得非常简单。
ASCII编码是最早的字符编码标准,它将每个字符映射为一个0到127之间的数字。比如字符A对应ASCII码65,用二进制表示就是1000001,十六进制是41。ASCII码表中,数字0到9对应48到57,大写字母A到Z对应65到90,小写字母a到z对应97到122。但ASCII只能表示128个字符,无法处理中文等其他语言文字。
Unicode编码的出现解决了ASCII的局限性。ASCII只能表示128个字符,而Unicode可以表示超过100万个字符,涵盖全世界的文字系统。比如中文字符'中'的Unicode编码是U+4E2D,十六进制表示为4E2D,十进制是20013,UTF-8编码是E4B8AD。总结一下,二进制用于计算机内部处理,十六进制方便程序员使用,ASCII处理英文字符,而Unicode则是现代全球化的编码标准。
让我们总结一下编码体系的发展历程。从最基础的二进制开始,到十六进制的简化表示,再到ASCII的字符编码,最后发展到Unicode的全球标准。每种编码都有其特定的应用场景:二进制用于CPU指令执行,十六进制用于内存地址表示,ASCII用于英文编程环境,Unicode则支持国际化软件开发。正是这些编码标准,让数字世界与人类世界完美连接,构建了我们今天丰富多彩的信息时代。