二进制原理就是为了让硬件设备的状态更好表示么？

 可是没有了二进制，又可以用什么来表示计算机的语言呢。

 数字可以简化我们的生活，但是也会使我们的生活变得更复杂。记得以前历史老师说过，古代的原始人用绳子打结来记录事情。可能就这样出现了进制吧。也可能因为计算机的需求，所以数学上出现了二进制、八进制、甚至十六进制。但也可能是因为二进制出现，而再出现十进制，进而出现其他进制。

 在计算机种，任何东西都可以用0、1来表示，那么一张图片也是可以用0、1来表示，就像一个器官由一个细胞组成，要是我们有相应的DNA 片段，我们就可以克隆出一个一模一样的器官、甚至是一个人。同样，我们要是知道了那张照片背后的编码，那么我们就可以弄出一张一模一样的照片，甚至可以凭空捏造一个不存在的人或者不存在的地方。想想都觉得神奇，这样又再一次证明了，世间万物是统一的么?

 反正不管怎么样，出现的东西大部分是有用的，没有用或者没有需求又怎么会产生呢。

 另外硬盘也是这样吧？其实我们的硬盘不可能是空的吧？里面肯定会记录一点数据。其实我们并不需要把文件完全删除，因为里面总会存有数据，当你不想要硬盘中某一块数据时可以直接覆盖掉，这样和删除原理也大致相同吧？同样我们有删除数据编码或者说地址的话，我们就可以把删掉的东西拿回来，360那个恢复文件是这样的工作原理么？只要有一个日志文件记录数据的编码，那么我们的数据是非常危险的，所以不希望自己隐私被暴露可能需要毁掉自己的硬盘了 :)

 
相关题目与解析
 
电子数字式计算机只能使用二进制作为工作进制。()
 
电子计算机中只能存储二进制数。()
 
第一台电子数字计算机ENIAC采用的就是二进制表示数据。()
 
在数字电子计算机中采用二进制形式表示数据。()
 
计算机为什么基于二进制?以下说法哪种是错误的?()
 
世界上不同型号的计算机，就其工作原理而言，一般都认为是基于冯·诺伊曼提出的A．二进制原理B．布尔
 
计算机内部采用的是二进制计数。
 
冯诺依曼结构计算机的工作原理是存储程序和()。A、采用二进制B、程序控制C、高速运算D、网络通信
 
计算机内使用的是二进制。
 
电子计算机采用的计算方法为()。A.二进制B.八进制C.十进制D.十六进制
 
计算机中的字长表示计算机所能处理的二进制数的位数。
 
二进制是一种非常古老的进位制，由于在现代被用于电子计算机中而重新复活。二进制只由()组成
 
电子数字计算机：所有信息以几进制数表示()A、十进制B、十六进制C、二进制
 
冯·诺伊曼体系结构的核心设计思想是()。A、存储程序原理B、计算机中的数据以二进制表示C、计算机硬
 
计算机能够识别的二进制代码称为及其指令。

1.什么是二进制
 
 
 
二进制就是用0和1来表示数据,逢2进1。 生活中我们使用的是十进制，也就是用0~9来表示，逢10进1.
 
 
2.计算机中数据的存储
 
 
 
计算机中存储的数据其实都是二进制。比如我们熟知的text，music，vedio等等最终都会转换为二进制数据存储在我们的硬盘上，读取的时候也是读取二进制数据。
 计算机中数据存储的基本单位是字节，一个字节等于8位，8位的二进制最大可以表示28-1=256-1；
那么汉字是如何存储的呢？
 根据不同的字符集（即计算机编解码时所采用的编解码的码表），每个字符做占的字节数不同。
 ASCII：一个英文字母占一个字节，一个中文(包含繁体) 占2个字节。
 UTF-8：一个英文字符占一个字节，一个中文(包含繁体）占3个字节
 GBK：一个英文字符占一个字节，一个中文(包含繁体）占2个字节
 
 
3.计算机中数据的运算
 
 
 
计算机中存储的都是二进制数据，当数据参与运算时，都是以其补码的形式进行的。
 二进制的最高位为符号位，参与运算的时候都会先转换为补码，然后再参与运算，最后在将结果转换为原码。本质上是因为数值是是以补码的形式存储的。比如9，对应的二进制是00001001,二计算机中存储的是对应补码11110111
 
 
正数的符号位为0，原码、反码、补码三码合一；
负数的符号位为1，反码就是符号位保持不变，数值位每一位取反，补码就是反码加1
 **注意：**用补码得出的结果仍愿是补码，最终我们看到的结果是补码转回来的原码
 
 
4.进制之间的相互转换
 
4.1 10进制转化为K进制
 
 
 
整数部分，除K取余法，逆序组合
 小数部分，乘K取整法，顺序组合
 
 
4.2 K进制转化为10进制
 
 
 
把K进制数按权展开、相加即得十进制数。
 
 
4.3 2进制，8进制，16进制之间的相互转换
 
 
 
2—>8 将2进制从右到左，三位一划分，不足补0，然后将每个模块转为10进制，然后组合就是8进制，反之亦然。
 2—>16 将2进制从右到左，4位一划分，不足补0，然后将每个模块转换为10 进制，然后组合在一起，反之亦然。
 其他进制之间可以用十进制作为中介。
 
 
4.4 进制表示法
 
D(decimal)表示这个数是十进制，123（直接写）
 B(binary)表示这个数是二进制，0b1101（0b开头）
 O(octor)表示这个数是八进制，0110（0开头）
 H(hex)表示这个数是十六进制，0xE9（0x开头）
 
4.5 位移运算符
 
 
 
1.首先将数据转换为补码
 2. << 位左移：
 符号位保持不变，数值位向左移动，右边补0，相当于将二进制乘了2的n次 幂，n是向左移动的位数
 3. >> 位右移：
 符号位保持不变，数值位向右移动，左边补符号位，相当于将二进制除了2的n次幂，n是向右移动的位数
 4.>>> 无符号右移，符号位不变，向右移动，无论正负，左边都补0
 总结：无论左移还是右移，符号位保持不变，注意结果要转回对应原码
 

1. 十进制整数转二进制
 
 
假设十进制整数值为A，对应的二进制数为abcde （每一位的值非0即1）。
 众所周知，二进制数换算为十进制的公式如下：
 A = a * 24 + b * 23 + c * 22 + d * 21 + e * 20
 
 
所以咱们只要把a,b,c,d,e都取出来就能得到二进制的值。
 又 A = 2 * (a * 23 + b * 22 + c * 21 + d * 20) + e
 所以A除以2即能得到整数位(a * 23 + b * 22 + c * 21 + d * 20) 和余数e
 
 
上边得到的整数(a * 23 + b * 22 + c * 21 + d * 20)除以2即能得到整数位(a * 22 + b * 21 + c * 20)和余数d。
 
 
以此类推，可得c,b,a
 
 
 
2. 十进制小数转二进制
 
假设十进制小数值是A（A<1），对应的二进制为0.abcde（二进制每一位的值非0即1）。
 众所周知，二进制数换算为十进制的公式如下：
 A = a * 2-1 + b * 2-2 + c * 2-3 + d * 2-4 + e * 2-5
 二进制小数从高位到低位的每一位的权重分别为$\frac{1}{2}$ $\frac{1}{4}$ $\frac{1}{8}$ $\frac{1}{16}$ $\frac{1}{32}$······
 
 
 
步骤一：
 A * 2的结果只有两种可能：1.**** 或 0.**** ，这个值的整数位的数字即是a的值，
 A * 2 = a + $\frac{1}{2}$b + $\frac{1}{4}$c + $\frac{1}{8}$d + $\frac{1}{16}$e，因为($\frac{1}{2}$b + $\frac{1}{4}$c + $\frac{1}{8}$d + $\frac{1}{16}$e) < 1，并且a非0即1，
 所以只有a为1时，A * 2的结果才为1.****
     a为0时，A * 2的结果才为0.****
  
 步骤二：
 因为A * 2 - a = ($\frac{1}{2}$b + $\frac{1}{4}$c + $\frac{1}{8}$d + $\frac{1}{16}$e)，并且($\frac{1}{2}$b + $\frac{1}{4}$c + $\frac{1}{8}$d + $\frac{1}{16}$e) < 1
 所以(A * 2 - a) * 2 的结果也只有两种可能：1.**** 或 0.**** ，这个值的整数位的数字即是b的值，
 原理跟步骤一相同
 (A * 2 - a) * 2 = b + $\frac{1}{2}$c + $\frac{1}{4}$d + $\frac{1}{8}$e
  
 步骤三：
 重复以上操作即可得出后边的c,d,e的值
 
 
 
注：有些十进制小数对应的二进制数是无限位数的小数，计算机处理中对这样的数取的是近似值。
 
十进制0.1转换成二进制是一个无限循环小数
  0.00011001100110011001100110011••••••
 十进制0.2转换成二进制也是一个无限循环小数
  0.0011001100110011001100110011••••••
这也是为什么0.1 + 0.2的值是0.30000000000000004