为什么是8,256这种重要的数字计算机科学？

Question

我不知道非常好，约RAM和硬盘的建筑，或如何电子交易有大块的存储器，但这总是触发我的好奇心：为什么我们选择停留在8位最小的元素中的一个计算机价值？

我的问题可能看起来很愚蠢的，因为答案是显而易见的，但是我不是很确定...

这是因为2^3允许它完全适合当解决的记忆？是电子产品尤其是专用于储存大块的8位？如果是的话，为什么不使用更广泛的说?这是因为它把32、64和128，以便处理器的话可以给予若干的那些话吗？它只是方便有256值对于这样一个小小的空间？

你怎么想?

我的问题是有点太形而上学的，但我想确保它只是一个历史原因，并不是一个技术和数学的原因。

为轶事，我也想ASCII标准，其中大部分的第一个字都没用用的东西喜欢UTF-8,我也想尝试一些更小的和更快的字符编码...

Answer 1

从历史上看，字节并不总是8位(对于这个问题，计算机不需要是二进制的任，但非二进制的计算已经看到多少行动在实践).它是由于这个原因，IETF和ISO标准经常使用的术语 八位 -他们不用 字节 因为他们不想假设这意味着8位时，它没有。

事实上，当 字节 被创造出来它被定义为一个1到6点的单元。字节尺寸中的使用在整个历史中包括7,9,36和机的变型字节。

8物的混合物，商业上的成功，它是一个方便的足够数量的人们思考(这将有料到每个其他)并且无疑其他原因，我完全无知。

ASCII标准您说是假设一个7位字节，并根据先前6位的通信标准。

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编辑：它的价值可能加入到这一点，因为一些坚持认为这些说字节总是八，是令人困惑字节的话。

一个 八位 是一个名字给一个单元的8位(从拉丁美洲的八个)。如果您使用的是计算机(或在更高的抽象的级别、编程语言)字节，其中8位，然后这是很容易做到，否则你需要一些代码转换(或转换在硬件)。这一概念的 八位 来了更多在网络标准，比当地计算，因为在正在建筑中立的，它允许创建的标准，可以使用通信的机器之间有不同的字节的大小，因此其使用在IETF和ISO标准(顺便说一下，ISO/IEC10646使用 八位 在标准使用Unicode 字节 为什么是基本上与一些微小的额外的限制，后者部分相同的标准，虽然Unicode标准不会详细说明他们的意思是 八位 通过 字节 虽然字节可以是不同的尺寸上不同机器的).这一概念的 八位 存在，正是因为8位字节是常见的(因此选择使用他们作为依据的这种标准)，但不具有普遍性(因此需要另一个词，以避免含糊不清).

从历史上看，一个字节是用来储存的性格，这反过来建立的做法、标准和事实上的标准预期的计算机用户电报和其他通信方法，开始或许可以博多在1870(我不知道的任何早期，但我打开更正).

这反映的事实，在C和C++的单元，用于存储字节被称为 char 其大小在位的定义是 CHAR_BIT 在标准的限制。h头。不同机会使用5、6、7、8、9或更多位来定义的字符。这些天当然我们定义的字为21位和使用不同的编码来储存他们中的8,16-还是32位的单位，(并非Unicode授权的方式喜欢UTF-7的其他大小)，但从历史上看，那是它的方式。

在语言，其目的是以更为一致的跨机，而不是反映该机构， byte 往往是固定的语言，而这些日子，这通常意味着定义中的语言为8位。给点在历史上，当他们作出，而大部分机器现在已经有8位字节的区别很大程度上没有实际意义，虽然它不是不可能实现一个编译器，运行时间，等等。对于这些语言的机器上有不同大小的字节，只是不容易的。

一个词是"自然的"大小对于给定的计算机。这是较不明确的定义，因为它影响到几个重叠的问题，将一般coïncide，但可能不会。最寄存在一个机会这样大小，但一些可能不会。最大的地址尺寸通常的一个词，虽然这可能不是这种情况(第Z80有8位字节和一个1-字字，但允许一些增加一倍的注册给予一定的16位的支持，包括16位的解决).

我们再次看到这里之间的差C和C++在哪里 int 定义条款的字的大小和 long 被定义为利用处理器，其中有一个"长字"的概念应该这样存在，虽然可能在相同，在特定情况下来 int.最大值和最小值是再次在限制。h头。(事实上，随着时间已经过去了， int 可以界定为小于自然词大，因为组合的一致性有什么是共同的其他地方，减少在存储器的使用为一系列整数，以及可能的其他问题我不知道)。

Java和。网络语言采取的办法的定义 int 和 long 作为固定在所有architecutres，并作出处理上的差异问题，为运行时(特别抖动)来处理。值得注意的是，虽然，甚至在。网大小的指针(在不安全代码)将根据架构的基础字的大小，而不是一种语言规定的字的大小。

因此，八位字节和字都非常相互独立的，尽管关系的八==字节和字是一个整体数字节(和整个二轮数喜欢的2、4、8等)。 正在共同的今天。

Answer 2

不是所有的字节是8个比特。有些是7，约9，完全一些其它值。原因8重要的是，在大多数现代计算机，它是位在一个字节的标准号。正如尼古拉提到的，位实际的最小单位（一个二进制值，真或假）。

如威尔提到的，本文 http://en.wikipedia.org/wiki/Byte描述了一些更详细的字节和其大小可变的历史。

后面为什么8，256，和其他数字是重要的一般推理是，它们是2的幂，和计算机使用开关的基极 - 2（二进制）系统中运行。

Answer 3

ASCII编码所需的7位，和EBCDIC需要8位。扩展的ASCII码（如ANSI字符集）中使用的第8位扩大的字符集与图形，重音符号和其他symbols.Some架构利用专有编码的;的一个很好的例子是DEC PDP-10，它有一个36位机器字。在此架构一些操作sytems用过打包编码，存储在用于各种目的的机器字6个字符，例如文件名。

到了1970年代，D.G。的成功新星和DEC PDP-11，其为16位体系结构和IBM大型机与32个机器字被推动朝行业默认一个8位的字符。 20世纪70年代末的8位微处理器在这种环境下被开发，这成为一个事实上的标准，特别是现成的外围船舶如个UART，ROM芯片和芯片FDC正在建造的8个器件。

到了70年代业界对8位作为事实上的标准和体系结构，如PDP-8与它的12比特机器字定居的后半部分变得有些边缘化（尽管PDP-8 ISA和衍生物仍显示在嵌入式系统正产品）。 16和32位微处理器设计如Intel 80×86和MC68K家庭紧随其后。

Answer 4

由于计算机使用二进制数的工作，两个一切权力都是非常重要的。

8位数字是能够代表256（2 ^ 8）个不同的值，足够英语的所有字符和相当多的额外的。这使得数字8和256非常重要的。结果 很多的CPU（用于现在仍然如此）过程数据8位的事实帮助了很多。

您可能听说过的另外两个重要的力量大约是1024（2 ^ 10 = 1K）和65536（2 ^ 16 = 65000）。

Answer 5

计算机是在数字电子的构建，和数字电子可与状态。一个片段可以具有2个状态，1或0（如果该电压高于某个电平，那么它是1，如果没有，那么它是零）。为了表示这种行为双星系统中引入（以及没有出台，但被广泛接受的）。

于是我们来到位。位是二进制系统中最小的片段。它可以采取只有2个状态，1或0，它代表了整个系统的原子片段。

要使我们的生活容易引入的字节（8位）。为了给ü一些比喻，我们不表达以克计，但就是重量的基础措施，但我们用公斤，因为它更容易使用和理解使用。一公斤是1000克，并可以在3左右的力量，当我们回到双星系统，我们使用相同的动力，我们得到8（2对3的动力8）可以表示为10。这做是因为只使用比特每天计算过于复杂。

这保持，所以进一步在未来当我们意识到，8个字节再次太小，变得复杂使用我们在功率增加1（2上的4的功率为16），然后再次2 ^图5是32，等和256仅仅是2的8次方。

所以，你的答案是我们遵循的二进制因为计算机的体系结构，我们在代表得到一些价值观，我们每天都可以简单地处理的权力的价值上去，那就是如何你有从比特到一个字节（8位）等<！/强>

（2，4，的 8 下，16，32，64，128，的 256 下，512，1024，等）（的 2 ^ x的下，X = 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10等）

Answer 6

重要的数量在这里是二进制的 0 或 1.你的所有其他问题都是相关的。

克洛德*香农 和 乔治*布尔 没有基本工作，在什么我们现在呼叫信息理论和布尔的算术。总之，这是根据一个数字开关，只能表示 0 OFF 和 1 ON 可以表示更多的复杂信息，例如，数字、逻辑和jpg的照片。二进制的基础是计算机，因为我们知道他们目前，但其他基数的计算机或计算机模拟是完全可能的。

在人的十进制算法，权力的十个有重要的意义。10,100,1000,10 000名各似乎重要的和有用的。一旦你有一个基于计算机的二进制、有权力的2，同样，这一成为重要的。2^8=256是足够的字母的标点符号和控制的人物。(更重要的是，2^7足对于一个字母表的、标点和控制符和2^8足够的空间，对于那些ASCII字符和一个 检查点.)

Answer 7

我们通常数在基10时，一个单位可以有一个十个不同的价值观。计算机技术的基础上交换机(微小)，它可能或关闭。如果这些代表了数字，该数字可以是1或0。这是基2.

它从那里，计算机与工作的数字都建立了作为一系列的2值数字。

• 1数字，2值
• 2个数字，4个值
• 3数字，8个值等。

当处理而设计的，他们必须选择一个尺寸，处理器将优化工作。CPU,这被认为是一个"字"。早期的Cpu是根据字尺寸的fourbits不久之后，8位(1byte).今天，Cpu是主要设计工作上的32位和64位的话。但是真的，这两个国家的"开关"是为什么所有的计算机数字往往是权力2。

Answer 8

我认为，主要的原因与原始设计的IBM电脑。英特尔8080CPU是 第一个前体的8086 这就是后来被 用在IBM电脑.它有8位寄存器。因此，整个生态系统的应用程序开发周围的8位的比喻。为了保留向后兼容的英特尔的设计的所有后续的体系结构中保留8位寄存器。因此，8086和所有x86Cpu后，保持自己的8位登记册向后兼容性，即使他们增加了新的16位和32位寄存器。

其他原因，我能够想到的是8位是完美的配合一个基本的拉丁字符集。你不适合成4位，但可以在8.因此，你会得到整个256-值ASCII charset。它也是最小的电力为2为其有足够的位，可以适应一个字符集。当然，这些天数字符集实际上是16位宽(即Unicode).

Answer 9

查尔斯Petzold的写了一个有趣的书叫代码的那正好覆盖了这个问题。见第15章，字节和十六进制。

从该章行情：

  

八个比特值被输入到所述   加法器，锁存器和数据选择器，   并且还从这些单元输出。   八位值也被定义   开关和由灯泡显示   在这些电路中的数据路径是   因此说是 8个比特宽。但   为什么8位？何不6或7或9或   10？

     

...实在没有理由   它必须建立这种方式。八   只是在当时看来位是   方便的量，一个漂亮的biteful   位，如果你愿意。

     

...有一段时间，一个字节简单地指   位在特定数量   数据路径。但是到了60年代中期。在   用发展连接   IBM的System / 360（其大型复杂   商用电脑），这个词来   为是指一组8位组成。

     

...的一个原因IBM朝向所吸引   8位字节是在存储装置中的容易性   号在被称为BCD的格式。   但是，我们将在未来的章节中看到，相当巧合中的字节   理想的用于存储文本，因为大多数   世界各地的语言文字   （用象形文字除外   在中国，日本和韩国使用）   可以用少于256来表示   字符。

Answer 10

历史原因的，我想。8是2,2^2 4和2^4=16太小对于大多数目，而16(一两个)位的硬件来更晚。

但主要原因，我怀疑，事实上，他们已经8点微处理器，然后在16位微处理器，他的话可以表示为2八，等等。你知道的，令人讨厌历史和后向兼容性等。

另一个同样务实的理由反对"缩减":如果我们想说，使用4位作为一个字，我们会基本上只得到一半的troughtput相比，有8位。除了溢 很多 速度更快。

你总是可以挤例如2数范围在0..15在一个八位...你只需要提取他们的手。但是，除非你有一样，gazillions的数据集保持在存储器的一侧边，这不是值得努力。