我们平时使用的数字都是由 0~9 共十个数字组成的,例如 1、9、10、297、952 等,一个数字最多能表示九,如果要表示十、十一、二十九、一百等,就需要多个数字组合起来。
例如表示 5 8 的结果,一个数字不够,只能”进位“,用 13 来表示;这时”进一位“相当于十,”进两位“相当于二十。
因为逢十进一(满十进一),也因为只有 0~9 共十个数字,所以叫做十进制(Decimalism)。十进制是在人类社会发展过程中自然形成的,它符合人们的思维习惯,例如人类有十根手指,也有十根脚趾。
进制也就是进位制。进行加法运算时逢X进一(满X进一),进行减法运算时借一当X,这就是X进制,这种进制也就包含X个数字,基数为X。十进制有 0~9 共10个数字,基数为10,在加减法运算中,逢十进一,借一当十。
二进制我们不妨将思维拓展一下,既然可以用 0~9 共十个数字来表示数值,那么也可以用0、1两个数字来表示数值,这就是二进制(Binary)。例如,数字 0、1、10、111、100、1000001 都是有效的二进制。
在计算机内部,数据都是以二进制的形式存储的,二进制是学习编程必须掌握的基础。本节我们先讲解二进制的概念,下节讲解数据在内存中的存储,让大家学以致用。
二进制加减法和十进制加减法的思想是类似的:
对于十进制,进行加法运算时逢十进一,进行减法运算时借一当十;
对于二进制,进行加法运算时逢二进一,进行减法运算时借一当二。
下面两张示意图详细演示了二进制加减法的运算过程。
1) 二进制加法:1 0=1、1 1=10、11 10=101、111 111=1110
图1:二进制加法示意图
2) 二进制减法:1-0=1、10-1=1、101-11=10、1100-111=101
图2:二进制减法示意图
八进制除了二进制,C语言还会使用到八进制。
八进制有 0~7 共8个数字,基数为8,加法运算时逢八进一,减法运算时借一当八。例如,数字 0、1、5、7、14、733、67001、25430 都是有效的八进制。
下面两张图详细演示了八进制加减法的运算过程。
1) 八进制加法:3 4=7、5 6=13、75 42=137、2427 567=3216