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结构

什么是比特和字节

吉、太(G、T)是谈到容量时总会听到的单位。可它们到底在数什么呢?我们从一个位出发,揭开这些单位的真面目。

01

一个位只有两种

前面见过的一个位,只能表示0或1、开或关这两种情况。
能表示“是”或“否”,但光靠它,很难装下数字或文字。
把下面的位打开再关上,就能看到它只有两种情况。

0
现在是 0(关) · 能表示2样
是/否能行,可光这个不够

一个位能装下什么。

所以就像前面看到的,得把好几个位捆在一起。
那么几个一捆最好呢?
太少不够用,太多又浪费,这时一个恰到好处的数字登场了。

02

八个一捆,就有256种

计算机决定把位八个一捆。
因为八个位能表示的情况多达256种。
英文字母、数字和符号全装进去还绰绰有余。
这八个一捆就叫作1字节。

0
0
0
0
0
0
0
0
当前值
0
能表示的情况
256
8比特 = 1字节 = 0到255共256种

打开8个位,凑成1字节。

为什么偏偏是八个?
因为它刚刚好:装一个字符足够,处理起来也整齐。
于是字节成了计算机处理信息的基本单位。

03

1字节能装一个字符

回想一下第3课:每个字符都有编号,编号又会变成0和1。
一个英文字符正好装进1字节。
在下面选一个字符,就能看到它变成8个0和1。

A
→
0
1
0
0
0
0
0
1

一个字符 = 1字节。

一个字符是1字节,所以一个英文单词是几个字节,一句英文是几十个字节。
容量原来就是这样数出来的。

04

一次处理的量:字

如果说字节是信息的基本单位,那么字就是CPU一次处理的量。
就像人吃饭一勺一勺地舀,CPU也一口咬下固定大小的一块。
现在的计算机一般一口处理8字节,也就是64位。

早期 (8位)
1字节
稍后 (32位)
4字节
如今 (64位)
8字节

一口咬下的量(字)。

“64位计算机”说的正是这个意思。
它一次能处理64个0和1。
一口越大,同样的时间里能做的事就越多。

05

千、兆、吉、太

接下来看大单位。
大约1000个字节是1千字节(KB),大约1000个千字节是1兆字节(MB)。
就这样每次翻一千倍,吉字节、太字节也都是在数字节。

1B
1字节
一个字
起点
1KB
约1,000字节
一张短便条
×1000
1MB
约100万字节
一张照片
×1000
1GB
约10亿字节
一部电影
×1000
1TB
约1万亿字节
几百部电影
×1000

每次涨一千倍的单位。

所以“512G的笔记本电脑”,意思是能装下大约5000亿字节,也就是大约4万亿个0和1。
从第1课的一个开关开始,故事一路走到了这里。
吉也好,太也好,说到底都是在数开关。

一句话总结一个位不够用,就把八个捆成字节,再一千倍一千倍地往上叠,就成了吉和太。容量的所有单位,归根结底都是在数0和1。
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