Биты и байты таблица: Единицы измерения информации в компьютерах.: spayte — LiveJournal

1.13 Как хранится и записывается информация. Биты и байты » Try Objective-c

Быстрая навигация:
1.31 Списки — массивы. Первое знакомство.1.30 Функции которые возвращают результат — return1.29 Подпрограммы: функции и процедуры в Питоне1.28 Преобразование типов данных — int()1.27 Ввод данных с клавиатуры — input()1.26 Типы и размеры данных1.25 Цикл с предусловием — while. Числа Фибоначчи1.24 Измерение длины строки, списки1.23 Срезы строк — вывод определенного количества символов из имеющегося текста1.22 Строки и управляющие символы1.21 Системные ошибки в процессе отладки программы1.20 Оператор ветвления — if, комментарии1.19 Вывод на печать — print(), быстрый ввод данных, округление, комментарии1.18 Типы программирования. Часть 2. Объектно-ориентированное программирование1.17 Типы программирования. Часть 1. Структурное программирование. Циклы1.16 Представление символьной информации — ASCII1.15 Деление двоичных чисел1.14 Математические операции с двоичными числами1.13 Как хранится и записывается информация. Биты и байты1.12 Перевод целых чисел десятичной системы счисления в другую систему1.11 Перевод целых чисел из шестнадцатеричной системы счисления в десятичную1.10 Перевод целого двоичного числа в шестнадцатеричное1.9 Перевод целого двоичного числа в другую систему счисления1.8 Системы счисления1.7 Булевая алгебра. Логические выражения1.6 Базовые понятия. Часть 3 — Числа, выражения, операнды, знаки операций1.5 Базовые понятия. Часть 2 — Программа, данные1.4 Базовые понятия. Часть 1 — Задача и алгоритм1.3 Среда разработки СИ1.2 История языков программирования1.1 Введение

В одном байте — 8 бит
В одном бите может быть записан либо 0 либо 1

А сколько же байт находится в килобайте? Или в мегабайте?

1 бит = двоичная цифра (0 или 1) / логическое значение (ДА / НЕТ)
8 бит = 1 байт — символ (ASCII)
1 Кб = 1024 байт — килобайт
1 Мб = 1024 Кб — мегабайт
1 Гб = 1024 Мб — гигабайт
1 Тб = 1024 Гб — терабайт

Устройства предназначенные

для хранения информации

и виды памяти в которых хранятся данные

— Кэш память — память которая расположена на самом процессоре — самая маленькая по объему — порядка нескольких мегабайт, но самая быстрая. Это Оперативно Запоминающее Устройство — ОЗУ — при выключении напряжения данные стираются
— Оперативная память компьютера — хранятся текущие данные программ — имеет тип ОЗУ
— Магнитные диски — дискеты, жесткие диски — постоянное запоминающее устройство — ПЗУ
— Оптические диски — CD, DVD…
— Флеш-память — разновидность полупроводниковой технологии электрически перепрограммируемой памяти
— Твердотельные диски — (SSD, solid-state drive) — компьютерное не механическое запоминающее устройство на основе микросхем памяти.

Биты и Байты

Итак разберемся с битами и байтами поподробнее:
— в одном байте 8 бит (восемь двоичных разрядов — в одном разряде (бите) содержится либо 0 либо 1 ).

В двоичном виде полностью записанный 1 байт можно представить так:
1111 1111 ( т.е. мы имеем 8 бит информации — от нулей до единиц)

«Полбайта» полностью записанных единицами, ( если можно так сказать 🙂 … полбайта в природе не существует… это для примера) в десятичном виде имеет значение 15 ( 1111₂ = 15₁₀)
Это означает, что в 4-х двоичных разрядах (битах) можно записать максимальное число 15, а числовых комбинаций (чередований нулей и единиц) можно записать 16 (от 0000 до 1111)

Полностью записанный байт (состоящий из восьми единиц — 1111 1111) — имеет значение 255 в десятичной система счисления.
Он имеет 256 числовых комбинаций (от всех нулей до всех единиц)

Таким образом в один байт можно записать максимальное число 255 (для целых беззнаковых чисел — от 0…)

Справка

Если вы знакомы с графическими программами и, в частности, с настройками цветов, то вы наверняка обращали внимание на варианты записи цвета.
Например цвета палитры R, G, B (красный, зеленый, синий) — имеют диапазон значений от 0 до 255
Это как раз и есть двоичная запись.

В шестнадцатеричной системе счисления «полбайта» имеют запись в виде «F«.
Соответственно «FF» — это целый байт имеющий значение 255 в десятичной системе счисления — FF₁₆ = 255₁₀

Шестнадцатеричная система счисления более компактная, нежели двоичная и более легко читаема, по этой причине она чаще применяется в программировании.
Вы ее также могли встречать для записи параметров цвета в тех же графических программах (для значений RGB)

Вопрос: сколько же байт отводится под хранение целого числа?
Чем больше байт отводится под хранение, тем большим диапазоном чисел можно пользоваться.

В 1 байте — максимум 255 — но это только для беззнаковых чисел (от 0 и выше)
2 байта — это максимум 65536

Под хранение целого числа ( тип int — от integer) отводится 4 байта — это миллиарды в значении числа

Однако может потребоваться хранение чисел со знаком — для хранения отрицательных чисел.

Как хранятся отрицательные числа?
Для хранения числа со знаком необходимо выделить один из разрядов (1 бит) для того, чтобы указать — является это число отрицательным или нет.
Для этих целей выделяется старший бит (самый левый)
0 — это показатель положительного числа
1 — показатель отрицательного числа

В этом случае мы сразу теряем в диапазоне чисел, которые мы можем хранить в одном байте.
Получается, что 1 байт выделенный для хранения знакового целого числа может содержит диапазон от -128 до +127
На первый взгляд этот диапазон не симметричный — это происходит от того, что счет ведется от 0, а не от 1

Следовательно запись в двоичном виде числа 01111 — будет соответствовать 15 в десятичной системе
В этой записи 0 — это указатель на знак числа

Ячейка памяти

Нумерация ячеек производится целыми числами и ограничено максимальным диапазоном целых чисел конкретной операционной системы.
По этой причине на 32-х битных операционных системах имеется ограничение на максимальный объем оперативной памяти в виде 3,2Гб.
После этого значения просто заканчиваются адреса.

В этом адресном пространстве и хранятся данные, а именно:

1
— Целые числа — int (от integer) хранятся в виде 0 и 1

2
Дробные (вещественные) числа хранятся в виде:
— числа с фиксированной точкой (запятой) — (в России дробная часть отделяется запятой, а в США и Англии — точкой) — неизменное количество знаков после запятой (применяются в финансах, бухгалтерии и т.п.). В памяти такое число представляется как целое число до точки и целое число после точки. Можно хранить ограниченный диапазон дробных чисел.

3
— числа с плавающей точкой (запятой) (floating point) — бесконечное количество знаков после запятой ограниченное разрядностью операционной системы компьютера — используется для сложных математических расчетов где необходима очень высокая точность вычислений.

Справка

A = m*q^p

A — число с плавающей точкой
m — это мантисса (дробная часть)
q = основание системы счисления
p — это порядок числа

Для примера возьмем десятичную систему счисления.
Возьмем число 0.5, тогда формула будет иметь вид: m * 10^p

0.5 можно записать в виде: 5 * 10^-1
5 и ^-1 то же самое, что
50 и ^-2 или
500 и ^-3 и т.д.

На компьютере для числа с плавающей точкой происходит то же самое, только в двоичной системе счисления, где q = 2

Проблемы с точностью:
— средняя точность вычислений компьютера 10^-16 степени (15 знаков после запятой)
Средняя граница для расчетов на компьютере — это ^{-12 -14}

Для чего это все необходимо знать?
Для того, чтобы при программировании вы четко представляли себе, с каким типом данных вы будете работать и какой тип данных указать для хранения тех или иных параметров.
Это будет сказываться на объеме памяти, который будет затребована вашей программой.
Согласитесь, что если вы пишете программу, в которой содержатся данные о возрасте человека, кол-ве детей, то вам не нужны переменные типа int — это будет слишком избыточно для такого типа информации…

Метки к статье: бит, байт

Разбираемся с прямым и обратным порядком байтов / Хабр

Проблемы с порядком байтов очень расстраивают, и я хочу избавить Вас от горя, которое довелось испытать мне. Вот ключевые тезы:

• Проблема: Компьютеры, как и люди, говорят на разных языках. Одни записывают данные “слева направо” другие “справа налево”. При этом каждое устройство отлично считывает собственные данные — проблемы начинаются, когда один компьютер сохраняет данные, а другой пытается эти данные считать.
• Решение: Принять некий общий формат (например, весь сетевой трафик передается в едином формате). Или всегда добавлять заголовок, описывающий формат хранения данных. Если считанный заголовок имеет обратный порядок, значит данные сохранены в другом формате и должны быть переконвертированы.

Числа и данные

Сравним это с данными. Данные — это физическое понятие, просто последовательность битов и байтов, хранящихся на компьютере. Данные не имеют неотъемлемого значения и должны быть интерпретированы тем, кто их считывает.

Данные — это как человеческое письмо, просто набор отметок на бумаге. Этим отметкам не присуще какое-либо значение. Если мы видим линию и круг (например, |O), то можно интерпретировать это как “десять”. Но это лишь предположение, что считанные символы представляют число. Это могут быть буквы “IO” — название спутника Юпитера. Или, возможно, имя греческой богини. Или аббревиатура для ввода/вывода. Или чьи-то инициалы. Или число 2 в бинарном представлении (“10”). Этот список предположений можно продолжить. Дело в том, что один фрагмент данных (|O) может быть интерпретировано по разному, и смысл остается не ясен, пока кто-то не уточнит намерения автора.

Компьютеры сталкиваются с такой же проблемой. Они хранят данные, а не абстрактные понятия, используя при этом 1 и 0. Позднее они считывают эти 1 и 0 и пытаются воссоздать абстрактные понятия из набора данных. В зависимости от сделанных допущений, эти 1 и 0 могут иметь абсолютно разное значение.

Почему так происходит? Ну, вообще-то нет такого правила, что компьютеры должны использовать один и тот же язык, так же, как нет такого правила и для людей. Каждый компьютер одного типа имеет внутреннюю совместимость (он может считывать свои собственные данные), но нет никакой гарантии, как именно интерпретирует эти данные компьютер другого типа.

Основные концепции:

• Данные (биты и байты или отметки на бумаге) сами по себе не имеют смысла. Они должны быть интерпретированы в какое-то абстрактное понятие, например, число.
• Как и люди, компьютеры имеют различные способы хранения одного и того же абстрактного понятия (например, мы можем различными способами сказать “10”).

Храним числа как данные

• Бит имеет два состояния (включен или выключен, 1 или 0).
• Байт — это последовательность из 8 бит. Крайний левый бит в байте является старшим. То есть двоичная последовательность 00001001 является десятичным числом девять. 00001001 = (2^3 + 2^0 = 8 + 1 = 9).
• Биты нумеруются справа налево. Бит 0 является крайним правым и он наименьший. Бит 7 является крайним левым и он наибольший.

Так в чем же проблема — компьютеры отлично ладят с одиночными байтами, правда? Ну, все превосходно для однобайтных данных, таких как ASCII-символы. Однако, много данных используют для хранения несколько байтов, например, целые числа или числа с плавающей точкой. И нет никакого соглашения о том, в каком порядке должны хранится эти последовательности.

Пример с байтом

Имя байта            W         X          Y          Z
Позиция              0         1          2          3
Значение (hex)      0x12      0x34       0x56       0x78

Понимаем указатели

В языке С, когда вы кастите (приводите) указатель к конкретному типу (такому как char * или int *), это говорит компьютеру, как именно интерпретировать данные по этому адресу. Например, давайте объявим:

void *p = 0;   // p указатель на неизвестный тип данных
	           // p нулевой указатель - не разыменовывать
char *c;       // c указатель на один байт

Теперь предположим, что мы напишем:

c = (char *)p;

Этот пример полезен, он одинаково работает на все компьютерах — если у нас есть указатель на байт (char *, один байт), мы можем проходить по памяти, считывая по одному байту за раз. Мы можем обратиться к любому месту в памяти, и порядок хранения байт не будет иметь никакого значения — любой компьютер вернет нам одинаковую информацию.

Так в чем же проблема?

Теперь начинаются проблемы — если Вы читаете многобайтные данные, то где находится старший байт?

• Машины с порядком хранения от старшего к младшему (прямой порядок) хранят старший байт первым. Если посмотреть на набор байтов, то первый байт (младший адрес) считается старшим.
• Машины с порядком хранения от младшего к старшему (обратный порядок) хранят младший байт первым. Если посмотреть на набор байт, то первый байт будет наименьшим.

Повторюсь, порядок следования байтов не имеет значения пока Вы работаете с одним байтом. Если у Вас есть один байт, то это просто данные, которые Вы считываете и есть только один вариант их интерпретации (опять таки, потому что между компьютерами согласовано понятие одного байта).

Теперь предположим, что у нас есть 4 байта (WXYZ), которые хранятся одинаково на машинах с обоими типами порядка записи байтов. То есть, ячейка памяти 0 соответствует W, ячейка 1 соответствует X и т. д.

Мы можем создать такое соглашение, помня, что понятие “байт” является машинно-независимым. Мы можем обойти память по одному байту за раз и установить необходимые значения. Это будет работать на любой машине.

c = 0;     // указывает на позицию 0 (не будет работать на реальной машине!)
*c = 0x12; // устанавливаем значение W
c = 1;     // указывает на позицию 1
*c = 0x34; // устанавливаем значение X
...        // то же повторяем для Y и Z

Интерпретация данных

short *s; // указатель на short int (2 байта)
s = 0;    // указатель на позицию 0; *s это значение

• Машина с прямым порядком хранения: Я думаю, short int состоит из двух байт, а значит я считаю их. Позиция s это адрес 0 (W или 0х12), а позиция s + 1 это адрес 1 (X или 0х34). Поскольку первый байт является старшим, то число должно быть следующим 256 * байт 0 + байт 1 или 256 * W + X, или же 0х1234. Я умножаю первый байт на 256 (2^8) потому что его нужно сдвинуть на 8 бит.
• Машина с обратным порядком хранения: Я не знаю что курит мистер “От старшего к младшему”. Я соглашусь, что short int состоит из 2 байт и я считаю их точно также: позиция s со значение 0х12 и позиция s + 1 со значением 0х34. Но в моем мире первым является младший байт! И число должно быть байт 0 + 256 * байт 1 или 256 * X + W, или 0х3412.

Теперь Вы видите проблему? Машина с порядком хранения от старшего к младшему считает, что s = 0x1234, в то время как машина с порядком хранения от младшего к старшему думает, что s = 0x3412. Абсолютно одинаковые данные дают в результате два совершенно разных числа.

И еще один пример

int *i; // указатель на int (4 байты 32-битовой машине)
i = 0;  // указывает на позицию 0, а *i значение по этому адресу

• Машина с прямым порядком хранения: тип int состоит из 4 байт и первый байт является старшим. Считываю 4 байта (WXYZ) из которых старший W. Полученное число: 0х12345678.
• Машина с обратным порядком хранения: несомненно, int состоит из 4 байт, но старшим является последний. Так же считываю 4 байта (WXYZ), но W будет расположен в конце — так как он является младшим. Полученное число: 0х78563412.

Проблема NUXI

Допустим, что мы собираемся сохранить 4 байта (U, N, I, и X), как два short int: UN и IX. Каждая буква занимает целый байт, как в случае с WXYZ. Для сохранения двух значений типа short int напишем следующий код:

short *s; // указатель для установки значения переменной типа short
s = 0;    // указатель на позицию 0
*s = UN;  // устанавливаем первое значение: U * 256 + N (вымышленный код)
s = 2;    // указатель на следующую позицию
*s = IX;  // устанавливаем второе значение: I * 256 + X

Однако, если пройтись по памяти по одному байту за раз (используя трюк с char *), то порядок байт может различаться. На машине с прямым порядком хранения мы увидим:

Byte:     U N I X
Location: 0 1 2 3

На машине с обратным порядком хранения мы скорее всего увидим:

Byte:     N U X I
Location: 0 1 2 3

Рассмотренный нами сценарий называется проблемой “NUXI”, потому что последовательность “UNIX” интерпретируется как “NUXI” на машинах с различным порядком хранения байтов. Опять же, эта проблема возникает только при обмене данными — каждая машина имеет внутреннюю совместимость.

Обмен данными между машинами с различным порядком хранения байтов

Решение 1: Использовать общий формат

Для конвертирования данных в соответствии с сетевым порядком хранения байтов, машины вызывают функцию hton() (host-to-network). На машинах с прямым порядком хранения эта функция не делает ничего, но мы не будем говорить здесь об этом (это может разозлить машины с обратным порядком хранения 🙂 ).

Но важно использовать функцию hton() перед отсылкой данных даже если Вы работаете на машине с порядком хранения от старшего к младшему. Ваша программа может стать весьма популярной и будет скомпилирована на различных машинах, а Вы ведь стремитесь к переносимости своего кода (разве не так?).

Точно также существует функция ntoh() (network-to-host), которая используется для чтения данных из сети. Вы должны использовать ее, чтобы быть уверенными, что правильно интерпретируете сетевые данные в формат хоста. Вы должны знать тип данных, которые принимаете, чтобы расшифровать их правильно. Функции преобразования имеют следующий вид:

htons() - "Host to Network Short"
htonl() - "Host to Network Long"
ntohs() - "Network to Host Short"
ntohl() - "Network to Host Long"

Эти функции имеют критическое значение при выполнении низкоуровневых сетевых операций, таких как проверка контрольной суммы IP-пакетов. Если Вы не понимаете сути проблемы с порядком хранения байтов, то Ваша жизнь будет наполнена болью — поверьте мне на слово. Используйте функции преобразования и знайте, зачем они нужны.

Решение 2: Использования маркера последовательности байтов (Byte Order Mark — BOM)

Нужно отметить несколько пунктов. Во-первых, число не совсем магическое, как известно программисты часто используют этот термин для описания произвольно выбранных чисел (BOM может быть любой последовательностью различных байтов). Такая пометка называется маркером последовательности байтов потому что показывает в каком порядке данные были сохранены.

Во-вторых, BOM добавляет накладные расходы для всех передаваемых данных. Даже в случае передачи 2 байт информации Вы должны добавлять к ним 2 байта маркера BOM. Пугающе, не так ли?

Unicode использует BOM, когда сохраняет многобайтные данные (некоторые кодировки Unicode могут иметь по 2, 3 и даже 4 байта на символ). XML позволяет избежать этой путаницы, сохраняя данные сразу в UTF-8 по умолчанию, который сохраняет информацию Unicode по одному байту за раз. Почему это так круто?

Повторяю в 56-й раз — потому что проблема порядка хранения не имеет значения для единичных байт.

Опять же, в случае использования BOM может возникнуть другие проблемы. Что, если Вы забудете добавить BOM? Будете предполагать, что данные были отправлены в том же формате, что и Ваши? Прочитаете данные и, увидев что они “перевернуты” (что бы это не значило), попытаетесь преобразовать их? Что, если правильные данные случайно будут содержать неправильный BOM? Эти ситуации не очень приятные.

Почему вообще существует эта проблема? Нельзя ли просто договориться?

Так почему же все просто не договорятся об использовании одной из систем? Почему одни компьютеры пытаются быть отличными от других? Позвольте мне ответить вопросом на вопрос: почему не все люди говорят на одном языке? Почему в некоторых языках письменность слева направо, а у других справа налево?

Иногда системы развиваются независимо, а в последствии нуждаются во взаимодействии.

Эпилог: Мысли на прощание

Конвертировать Байт в Бит (B → bit)

Биты и байты мощности двух справочной таблицы для блоков данных

байтов в биты для преобразования

Преобразует байты в биты . Введите значение байтов для преобразования в биты.

Сколько бит в байте

В байте 8 бит. 1 байт = 8 бит .

байтов

Байт — это основная единица передачи и хранения цифровой информации, широко используемая в информационных технологиях, цифровых технологиях и других смежных областях.Это одна из самых маленьких единиц памяти в компьютерных технологиях, а также одна из самых основных единиц измерения данных в программировании. Самые ранние компьютеры были сделаны с процессором, поддерживающим 1-байтовые команды, потому что в 1-м байте можно было отправить 256 команд. 1 байт состоит из 8 битов, которые образуют единое целое при хранении, обработке или передаче цифровой информации.

Байт - это единица данных
Символ единицы байта - B (верхний регистр)
1 байт = 8 бит
 

бит

Бит (b) — это единица измерения, используемая в двоичной системе для хранения или передачи данных, таких как скорость интернет-соединения или шкала качества аудио- или видеозаписи.Бит обычно представлен 0 или 1. 8 бит составляют 1 байт. Бит также может быть представлен другими значениями, такими как да / нет, истина / ложь, плюс / минус и т. Д. Бит — одна из основных единиц, используемых в компьютерных технологиях, информационных технологиях, цифровой связи, а также для хранения, обработки и передачи различных типов данных.

Бит - основная единица данных
Бит имеет всего два значения: 0 или 1
Символ единицы бит - b (нижний регистр)
 

Таблица преобразования байтов в биты

© 2014-2020 www.GbMb.org

ПАМЯТЬ КОМПЬЮТЕРА: биты и байты

битов и байтов — Microsoft Style Guide

• 19.01.2018
• 2 минуты на чтение

В этой статье

В общем, при первом упоминании следует указать бит и байт термины, если только:

• Ваша аудитория знакома с аббревиатурой.
• Вы работаете над текстом пользовательского интерфейса.

В этих случаях или после того, как вы указали термин при первом упоминании, можно использовать сокращения для терминов -бит или -бит . Используйте сокращения только с числами в определенных измерениях, например 128 ТБ.

• Вставьте пробел между сокращением и числом или расставьте дефис, если измерение изменяет существительное.
  Примеры
  512 гигабайт (ГБ) ОЗУ
  От 1 ГБ до максимум 2 ГБ
  23 МБ / день
  до 2 терабайт физической памяти с 8 терабайтами адресного пространства
  200 МБ доступного пространства на жестком диске
  ограничение в 650 МБ

• В измерения, если единица измерения не сокращена, используйте единичная форма единицы измерения, когда число равно 1.использование форма множественного числа для всех остальных измерений.
  Примеры
  0 мегабайт
  0,5 мегабайт
  1 мегабайт
  15 мегабайт

• Используйте из , чтобы добавить модификатор к измерению, используемому в качестве существительного.
  Пример
  Для операции требуется 200 МБ свободного места на жестком диске.

• Используйте запятые в числах, состоящих из четырех или более цифр, независимо от того, как числа отображаются в пользовательском интерфейсе.
  Пример
  1,024 МБ