在计算机内部,无论是数值、文字还是图像,所有信息最终都以 二进制数值 的形式存储与处理。本篇教程将带你系统掌握二进制的核心原理、运算规则,以及计算机如何借助二进制完成各类复杂任务。
用二进制数表示计算机信息的原因
计算机内部由 IC(集成电路)等电子元器件构成。IC 的所有 引脚 仅存在 直流电压 0V 或 5V 两种状态,这意味着 一个引脚最多只能表示两个状态。该物理特性决定了计算机信息数据必须用二进制数来处理。
- 二进制计数方式:0、1、10、11、100……(逢二进一)
- 计算机处理信息的最小单位是 位(bit),对应二进制中的一位。
- 信息的基本单位是 字节(Byte),即由 8 位二进制数构成。内存和磁盘均以字节为单位读写数据,无法直接按位操作。

一个 IC 引脚可表示二进制的一位
当采用字节单位存储数据时,若实际二进制数位数少于存储字节数,高位将用 0 补齐。例如,6 位二进制数 100111 用 1 字节(8 位)表示为 00100111。
无论程序中使用十进制还是文字,编译后都会被转换为二进制值。计算机并不区分数值、文字或图像模式,而是依据程序指令执行相应处理。例如,00100111 既可当作数值参与加法运算,也可作为单引号字符显示。
