十六进制表示法

十六进制:计算机中的”简写”知识汇总

十六进制表示法

计算机中的”简写”知识汇总 – 编程小白也能懂的解释

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什么是十六进制?

十六进制(Hexadecimal)是一种计数系统,它使用16个符号来表示数值:0-9和A-F(A代表10,B代表11,C代表12,D代表13,E代表14,F代表15)。

我们日常使用的是十进制(0-9),计算机使用的是二进制(0和1)。但二进制表示长数字会非常冗长,比如数字255用二进制是11111111(8位),用十六进制只需FF(2位),所以十六进制是计算机中常用的”简写”方式。

F
F

举个栗子🌰: 十进制数15在十六进制中是F,十进制数255在十六进制中是FF。这样表示更简洁!

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为什么计算机要使用十六进制?

计算机内部使用二进制,但二进制对人类来说太难读写了。十六进制是二进制的完美”简写”:

  • 1位十六进制 = 4位二进制:每个十六进制数字对应4个二进制位(比特)
  • 2位十六进制 = 8位二进制 = 1字节:FF 表示 11111111
  • 4位十六进制 = 16位二进制:FFFF 表示 1111111111111111

关键点: 十六进制是二进制的”压缩格式”,就像把长句子缩写为简短的代码一样。

十进制 二进制 十六进制
0 0 0
10 1010 A
15 1111 F
255 11111111 FF
1024 10000000000 400
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十六进制的表示方法

在不同编程语言和系统中,十六进制数有不同的表示方式:

  • 前缀表示法:最常用的是加前缀 0x,例如 0xFF 表示255
  • 后缀表示法:有些语言使用后缀,如 FFh(汇编语言)
  • 转义字符:在字符串中,\x 后跟两位十六进制数表示一个字符,如 "\x41" 表示字母”A”
  • 颜色代码:在CSS中,#FF0000 表示红色(没有前缀,但有#号)

编程示例:

在Python中:red = 0xFF0000

在JavaScript中:let blue = 0x0000FF;

在C++中:int green = 0x00FF00;

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十六进制的应用场景

十六进制在计算机科学中无处不在:

  • 内存地址:计算机内存地址通常用十六进制表示,如 0x7FFF
  • 颜色表示:网页设计中的颜色代码(#RRGGBB)
  • 文件格式:查看二进制文件内容时(如HEX编辑器)
  • 调试信息:程序崩溃时的内存地址
  • 网络协议:数据包中的字段值
  • 字符编码:Unicode字符表示(如U+0041表示’A’)

为什么用十六进制表示颜色? 因为每个颜色通道(红、绿、蓝)的范围是0-255,正好可以用两位十六进制数(00-FF)表示,非常简洁!

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如何转换十进制和十六进制?

十进制转十六进制:

  1. 将十进制数除以16
  2. 记录余数(0-15,10-15要转换为A-F)
  3. 用商继续除以16,直到商为0
  4. 余数倒序排列就是十六进制数

示例: 将255转换为十六进制

255 ÷ 16 = 15(余15) → F

15 ÷ 16 = 0(余15) → F

所以255的十六进制是FF

十六进制转十进制:

  1. 将十六进制数每位拆开
  2. 将每位转换为对应的十进制数(A=10,B=11,…,F=15)
  3. 从右向左,每位乘以16的n次方(n从0开始)
  4. 将所有结果相加

示例: 将FF转换为十进制

F(15) × 16¹ = 15 × 16 = 240

F(15) × 16⁰ = 15 × 1 = 15

240 + 15 = 255

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十六进制小贴士

  • 十六进制不区分大小写,0xFF 和 0xff 是一样的
  • 学习编程时,掌握十六进制会更容易理解内存和底层操作
  • 许多计算器有十六进制模式(HEX)
  • 在Excel中,可以用DEC2HEX和HEX2DEC函数转换
  • 当你看到0x前缀时,就知道这是十六进制数

记住: 十六进制是程序员的好朋友,它让二进制数据变得可读可写!随着编程经验增加,你会越来越习惯使用十六进制。

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