电脑为什么都用二进制，竟然和美国有关系！

其实二进制真的是个有趣的东西，而且作为学习编程的你，了解二进制的相关知识那是必备滴，相信我，看完今天这篇文章，你会get到很多姿势，最后读完觉得不错的，请无情的转发吧！

不过，这个和美国有啥关系，别着急，我真的是带你涨知识的！

知道了二进制这个知识点，我飘了

我之前曾在知乎上看到这样的一个话题，大意就是说你从什么时候觉得自己的编程能力开始突飞猛进了，说实话，我现在还没有这样的感觉，也许是我太菜了。

但是，重点是但是，当我知道了二进制的这个知识点，我觉得我懂底层了，啊哈哈！

那是什么嘞？就是这个知识点：

对于计算机而言，所有的数据最终都是被转换成二进制进行存储的！

咋样，你知道这么回事吗？也就是说啊，对于计算机而言，我才不管你是什么图片，还是什么数字等等，在我眼里清一色都是0和1组成的一串串的数字，这些就是二进制数据。

我们平常写程序，敲代码，各种数据一大堆，当程序真的运行起来的时候，其实计算机的内部处理的都是二进制数据，我们写的那些个玩意，经过编译啥的，最终都被搞成了二进制数据。

这是啥，这就是底层运作机制啊，你说我懂得了这些，是不是可牛气，那还不得飘了！

二进制是个啥玩意

那二进制是什么东西啊，这个学习编程的多多少少得了解点吧，最起码知道十进制吧，上过学的都知道，我们最常用的，竟然有人问，为啥我们经常使用的是十进制，你猜我咋回答的，我让他数数自己有几个手指头和脚指头，所以说嘛，十进制对我们来说非常自然，而且超级方便，否则用个十六进制什么的，我估计小学课堂上都是掰脚趾的。

二进制是用来表示数的一种方式，我们十进制使用0-9这十个数字来表示，然后是逢十进一，那二进制的话就是使用0和1这两个数字来表示数，然后是逢二进一。

除了十进制和二进制，常见的还有八进制和十六进制，就是同一个数可以用不同的进制来表示，一般以我们熟知和使用的十进制来作为基准，比如十进制的5用二进制咋表示，用二进制的话就是：101，你看是不是都是0和1。

一般二进制都是几位嘞

这里还有个知识点，我们上面说了，二进制就是使用0和1这两个数来表示各个数的，像上面的十进制的5，用二进制表示的话就是101，但是更为准确的一点，我们可能会把它写成二进制的标准形式，就是00000101，你数一数0和1一共有多少个。

如果你数学学得足够好的话，应该看得出来是8位，为啥是8位，为啥前面都是0，来来，我们一个个的说。

首先啊，考考你的基础，你知道字节和位的关系吗？一字节等于多少位呢？一般啊，一个字节叫做1byte，一位叫1bit，然后一个字节等于八位，这个位是啥，二进制不都是0和1组成的嘛，然后每一个0或者1都叫做1位，那为啥要表示成八位好点嘞？

上面说了，一个字节是八位，那你知道计算机处理信息的最基本的计量单位是啥吗？对的，就是字节，字节是基本单位，位则是最小的单位，所以啊，一般用一个字节八位来表示，因此十进制的5通常用二进制00000101来表示，这样更规范，那只鱼为啥前面都是0，那是因为二进制有规定，高位用0补充，也就是说啊，101前面需要补充几位数字，一般凑成八位，前面的都叫做高位，高位用0补充。

当然，二进制的表示，一般来说可以使八位，十六位，三十二位，也就是八的倍数，为啥是八的倍数，上面同理，所以啊，具体怎样表示，视情况而定，举个例子吧，比如你写个101，可能有人认为是十进制的一百零一，但是你写成00000101，别人一看就是二进制了，咋样，有内味了吧！

这里如果你想了解的更多，那你就要去了解下进制的转换了，也就是各个进制转过来转过去，反正是挺烦的，如果你是个闲人，那看看这篇文章吧：

进制转换？原码补码和反码？盘它

二进制为啥是0和1啊

二进制用0和1来表示，有啥意义吗？不就表示两个数嘛，我喜欢6和8，咋不用这俩数嘞，这个吧，按理说是可以的，但是0和1这是个经验结晶，0和1你不觉得很纯粹，更加简约吗？

其实吧，这个0和1就是个抽象出来的玩意，说白了，0和1的本质就是两种状态，这也是长久发展而来的，我们平常都知道什么正与反，好与坏，阴阳八卦什么的，其实就是个对立面，拿到计算机这面来说，那就牵涉到电啊，元件啊什么的，怎么搞嘞，计算机毕竟要有电才能工作，那简单点，有电和没电，说的高大上点，断电和通电，这不就是一个对立面嘛，那好就用通电和断电这两种状态来表示数据吧，通过不同的通电和断电的各种组合来表示不同的数据，不过你表示一个数据，总不能写成这样吧：“通电通电通电断电断电”，这什么玩意儿，还是得想想怎么表示比较优雅。

我们先来看看计算机的内部构造是怎么回事吧，我们都用过计算机，但是你知道计算机的内部构造吗？你说，知道，不就是主板，内存，磁盘这些玩意吗？说的没错，再往小小的说，其实说白了，计算机的内部构造就是各种的IC组成，不用说，你不知道啥是IC，哈哈，IC就是集成电路的意思，它长这个样子：

这就是一个IC，注意看它的长相，有点像蜈蚣，很多触角，它这个叫做引脚，因为是组成计算机的玩意，所以它是需要通电的，那么对于一个引脚来说，就是只有两种状态了，你想啊，对于这个引脚来说，要么通电要么不通电，你看，这是不是就是两种状态，说起来也是对立面，就是通电和断电。

这个引脚通电后是有电压的，一般来说嘞，就是5V，也就是通电是5V，断电就是0V了。

不过这里据我看的一些其他资料发现这不是绝对的，也就是说通电的状态不一定非得是5V那么准确，因为最终是要依靠这两种状态来表示二进制数据的，内存中的IC有过详细的介绍，大家可以看看我的这篇文章：

学完内存的这些硬核知识，你保准飘起来

这篇文章介绍的还是比较详细的，强烈推荐看一看。

但是这篇文章依然没有提到这点，就是不通电表示0v 通电表示5v 这其实也是不准确的 通电和不通电表示的是状态 更加准确的描述是0-2.5v 表示不通电这个状态，也就是断电，而通电状态是2.5-5v ，这样容错率更高 。了解即可。

到了这里你其实就要明白，计算机对于二进制数据的处理就是用一种对立面的两种状态来表示，那在计算机里面如何去优雅的表示这两种状态嘞，想来想去，还是0和1比较合适，这就像是经验值一样，一直传承下去，然后还有逻辑运算中的真假什么滴，用0和1都比较合适。

为啥电脑都是用二进制嘞

那我们接下来再来看看，计算机中对信息处理为要用二进制嘞，十进制什么的不可以吗？再说这之前，你还得了解下计算机的运算机制，主要就是CPU这块的知识，别担心，我已经写过这方面的文章了，你看看：CPU的这些知识点，太有用了

了解了CPU的一些运算机制，你就会明白，用二进制运算，是真的简单啊，不过要是这样简单的说说，你好像还是不知道，为啥计算机处理信息要用二进制啊，我来稍微详细的给你说说。

1、 硬件上容易实现

上面让你看了计算机中的IC了，你看那些引脚，是不是刚好两种状态，与二进制的理念不谋而合，二进制也就0和1两种状态，这是在硬件上的实现，也即是状态越少越好实现，二进制就两种状态无疑实现起来比那些多状态的更加容易。

2、 运算起来更加高效

你想啊，就让你计算0-1之内的加减乘除容易还是1-100之内的加减乘除容易啊，这个显而易见啊，对于计算机的计算也是这样啊，肯定状态表示越少越容易计算，也就越高效啊。

大致先了解这两条吧，多了你也记不住，然后接下来就给你说点野史，增加你的见识和姿势！

你知不知道还是三进制

我们平常说进制啥的，大多数都是在说什么二进制，十进制，保不齐还有八进制和十六进制，但是你在听过三进制吗？应该很少人知道这个吧，其实三进制在某些方面比二进制还要强！

经过上面的讲解，我们知道，对于二进制来说，就是俩状态，表示出来就是0和1，再说的底层一点，那就是计算机内部高低电平，也就是IC引脚那块，有通电和断电两种状态，这个也叫做高低电平，但是三进制有点不一样，对于三进制来说，从名字上就可以猜出，它是有三种状态的，表示出来就是0,1和-1，是的，人家多了个-1，用电表示的话就是正负电压和0。

其实你如果试着学习二进制的转换这块你就会发现，二进制对负数的表示不太友好，需要用到补码和反码的知识，这块的设计也非常的巧妙，但是学习起来也非常的烧脑，不过对于三进制来说，由于引入-1这一状态，就可以很好的表示负数，所以就这点来说，三进制会比二进制少了很多复杂的运算！

那你会说，为啥现在不用三进制嘞？讲点历史吧！

为啥不用三进制嘞

简单聊聊吧，注意啦，涨姿势啦，三进制这个东东，最早是苏联搞的，当时还搞这个的还有美国，不过后来美国那边因为某种原因，关于三进制的研究停止了，那么当时比较牛气的就是苏联对三进制的研究，成果已经到了搞出了样机的地步，网上找了图片：

美国这边对三进制就没啥弄的了，于是美国就搞二进制了，好像是这么回事，哈哈，所以啊，那个时候，美国主要是二进制，苏联嘞就是三进制，不过啊，最后因为啥啥战，苏联没落了，作为其归属的三进制也跟着玩完了，而美国嘞，越来越进步，随着二进制也奠定了霸主地位，然后科技的不断发展，依据二进制搞了一系列的东西！

而三进制，注定昙花一现啊！

总结

这篇文章写得有点费劲，其实写计算机基础方面的东西不太容易，因为很多东西没你想象的那么简单，属于那种不能轻易深挖，越挖越有料的那种，而且理解起来还有点烧脑，关键是看了可能你还记不住，所以啊，我尽量通俗易懂的去讲，让你看完印象深刻一点。

我深知计算机基础对程序员的重要性，所以，即使写起来很难，我也愿意持续创作下去，与大家一起修炼编程内功，没别的，就想着大家一起牛逼！

感谢阅读

大学的时候选择了自学Java，工作了发现吃了计算机基础不好的亏，学历不行这是没办法的事，只能后天弥补，于是在编码之外开启了自己的逆袭之路，不断的学习Java核心知识，深入的研习计算机基础知识，所有心得全部书写成文，整理成有目录的PDF，持续原创，PDF在公众号持续更新，如果你也不甘平庸，那就与我一起在编码之外，不断成长吧！

其实这里不仅有技术，更有那些技术之外的东西，比如，如何做一个精致的程序员，而不是“屌丝”，程序员本身就是高贵的一种存在啊，难道不是吗？

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