Language agnostic 为什么十六进制比十进制对机器更友好？

这可能是一个愚蠢的问题，因为我可以看到“16是2的幂”和“每个位代表2^（n个位）值”之间的关系，所以两个十六进制数字代表一个字节的可能值是合乎逻辑的。然而，我还是太盲目了，看不出它比十进制更好，因为无论哪种方法，它都需要转换成二进制

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有人能解释一下低级伪编程中的数字符号转换过程，让它更容易理解吗？我真的看不出，如果转换仍在进行，转换过程会如何缩短。

正如您所注意到的。两者都同样对机器友好。

10

和

0x0a

都是相同的数字。正如1/2和0.5在十进制中是相同的数字一样

从机器的角度来看，这无关紧要。机器看不到“10”或“0x0a”。机器只看到

00001010

。事实上，甚至不是那样。机器中真正存在的是电压（或电荷）水平的两位，表示

开启

，电压水平的八位，表示

关闭

十六进制数字之所以流行，是因为它对“人类”来说更容易阅读。至少对于工程师和程序员来说（老实说，我有点犹豫是否要提到程序员，因为这对绝大多数程序员来说都不是真的）

首先，必须编写设备驱动程序的工程师和程序员很少关心变量的值是否为10、62、233或其他值。他们确实关心一个数字是否符合记忆。发送到硬件的值是用户的问题。不管天气好坏，发送的值是工程师或驾驶员必须处理的问题

对于这种情况，十六进制数字有一个非常显著的优势，因为每个字符正好与一个nybble对齐。这意味着一个字节正好由两个字符表示，两个字符正好代表一个字节。与此形成对比的是小数，其中一个字节需要三个字符，但三个字符最多可代表12位

快点，你能在一个字节里放133吗？也许您知道一个字节可以表示0-255之间的数字，所以这看起来很明显，但是像0x133这样的数字显然需要两个字节。事实上，为了更清楚地说明这一点，您经常会看到工程师在数据转储或文档中编写

（hex）01 33

，以便更清楚地看到它是两个字节

它在更高的位计数下更有用。快点，你能把4311111放进32位吗？我有一个模糊的想法，32位大约是400万，但不确定这个数字是否适合32位。与它的十六进制表示法相比：

0x100f655c7

更明显的是，至少需要33位来表示该数字

工程师也习惯于看到十六进制的位模式。基本模式很简单：

1 = first bit
2 = second bit
4 = third bit
8 = fourth bit

因此，如果您想在寄存器中设置位号19，您的思考过程如下：

Bit 19 is after the 16th bit. And you know that the 16th bit is `0x0000 8000`
(when I think in hex, my mind always add the blank spaces for clarity).
19 is 3 bits higher than 16. And the number that represents the third bit is 4.
So bit number 19 is: `0x0004 0000`

我提到的第16位是另一个基本模式，大多数受过十六进制阅读训练的工程师都能识别：

00 00 00 80 = bit no 8
00 00 80 00 = bit no 16
00 80 00 00 = bit no 24
80 00 00 00 = bit no 32

我训练自己识别的另一种常见模式是方波：

         _   _   _   _
0x55 = _| |_| |_| |_|   (01010101)
       _   _   _   _
0xaa =  |_| |_| |_| |_  (10101010)
           _ _     _ _
0x33 = _ _|   |_ _|     (00110011)
       _ _     _ _
0xcc =    |_ _|   |_ _  (11001100)
         _ _     _ _
0x66 = _|   |_ _|   |_  (01100110)
       _     _ _     _
0x99 =  |_ _|   |_ _|   (10011001)
       _ _ _ _ 
0xf0 =        |_ _ _ _  (11110000)
               _ _ _ _ 
0x0f = _ _ _ _|         (00001111)

这意味着，对于像我这样的人，如果你告诉我你想在2秒内设置变量的第一位、第三位和第四位，我会选择Aha:0x0d。因为第三位和第四位显然是

c

（方波模式），所以添加位1，它变成

d

您可能在想：等等，二进制表示不是更好吗。嗯，是的，

（bin）0000 1101

显然是设置的第一、第三和第四位。二进制表示法的问题在于，任何高于8位的数字都会变得太大，以至于人眼很难理解，在实践中，与十六进制相比，它会导致更多的错误和误解

此外，没有多少语言支持二进制表示，大多数语言不允许在数字之间使用空格或其他分隔符（例如下划线），这使得数字比十六进制更不可读

十六进制并非总是工程师和（某些）程序员的首选表示形式。八进制数一度也同样流行。但是八进制和十进制有同样的问题。一个字节需要三个八进制数字来表示，但三个八进制数字实际上可以表示9位。所以它没有十六进制的完美除法

至少还有一种表示二进制值的方法非常流行。您已经看过很多次了，但可能还没有意识到它实际上是什么：IPv4地址的点十进制表示法实际上是一种编码，它将值表示为十进制值，但试图将它们放入内存结构中：

192.168.0.1 = 11000000 10101000 00000000 00000001
               (192)     (168)     (0)     (1)

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唉，随着IPv6的发展，我们似乎已经决定回到十六进制编码。

它不是对机器更友好，而是对人更友好。正如问题评论所指出的，机器几乎只处理比特。但他们以各种方式向人们展示设计元素。不同的机器设计在许多方面鼓励了两种编码的不同能力。现在标准的8位字节有明显的效果，但字节并不总是8位的。十六进制的大量使用来自于机器，特别是那些在接近通用微编码之前设计的机器，如何布置指令代码。在一些设计中，八进制更有意义。例如，Intel 8080 CPU有一条包含两个寄存器ID的

MOV

指令。以十六进制表示，各种寄存器组合产生的操作码范围从

40

到

7F

，没有明显的模式。但在八进制中，很明显：

200

到

277

，或者更确切地说是

2xy

，其中x和y