二进制表示法是计算机科学的基础,其核心规则和表示形式如下:
一、基本定义
基数与进制:二进制采用基数2,进位规则为“逢二进一”,仅使用0和1两个数码。
位权系统:从右至左,位权依次为2⁰、2¹、2²……,例如二进制数110表示1×2² + 1×2¹ + 0×2⁰ = 6。
二、常见表示方法
后缀字母法 在数字后添加对应后缀:
- 二进制:`0b`或`0B`(如`0b1010`)
- 八进制:`0o`或`0O`(如`0o12`)
- 十进制:`0d`或`0D`(如`0d10`)
- 十六进制:`0x`或`0X`(如`0x1A`)
数字下标法
直接标注基数,如`(10101101)₂`表示二进制数。
三、转换规则
二进制转十进制: 按位权展开求和,例如`1101` = 1×2³ + 1×2² + 0×2¹ + 1×2⁰ = 13。- 十进制转二进制
四、应用场景
计算机底层:所有数值以二进制存储,符号位用于区分正负(如8位整数中,最高位为符号位)。- 位运算:通过位运算符(如左移`<<`、按位与`&`等)实现高效计算,例如权限映射(如读权限001、写权限010)。
五、注意事项
符号处理:有符号数采用补码表示,正数与原码相同,负数需取反加1。- 位数限制:N位二进制数可表示0到2ⁿ-1的整数,或2ⁿ个不同数值(含小数)。