? 十進制一直是我心中過不去的一道坎。。

人類社會使用十進制已經(jīng)幾十萬年的歷史了，追根到底它源于遠古智人的手指計數(shù)：當(dāng)十只手指記不下時就會找其他記號標記一個“十”，接著從1開始再次用手指記錄，以此循環(huán)。當(dāng)十根可愛的手指頭在眼前不?；蝿?#xff0c;重復(fù)最末位的計數(shù)，人們也慢慢習(xí)慣上了這種進位方式，代代相傳。

可不幸的是，現(xiàn)代計算機和二進制密不可分。無論是內(nèi)存地址，硬盤數(shù)據(jù)，總線信號還是無線電磁波，都遵循著二進制排列組合的規(guī)則。因為種種原因，兩級對立的普遍性和穩(wěn)定性存在于這個物質(zhì)世界的許多地方：晶體管的開與關(guān)（內(nèi)存），電磁的正與負（機械硬盤），電信號的有與無（數(shù)據(jù)線），波頻的高與低（無線網(wǎng)絡(luò)）。

十進制與二進制相距甚遠，且不是次方關(guān)系，這直接造成了許多問題，首當(dāng)其沖的就是：符號匱乏的二進制想要表示一個文件需要排列組合很長很長一串，最重要的是十進制二進制之間的轉(zhuǎn)換比較麻煩。

隨著大腦進化，人類早就脫離了用手指來記10以下的數(shù)量，直接大腦緩存即可，事實上人腦可以輕松駕馭遠大于10的進制計算。只是基因和社會化的緣故，導(dǎo)致我們?nèi)匀灰蕾囉谑M制。

這些窘境該如何解決呢？在這里有一個“不成熟”的方案藍圖：不改變計算機而去改變?nèi)祟愖约?#xff0c;讓人類使用16進制！

正如之前所說，兩極性的普遍實用讓二進制和十進制“相愛相殺”，因為兩極之間的穩(wěn)定性和快速切換性無處不在，就像語言學(xué)中“正反大小高低強弱”這些普遍支持的衡量概念。計算機歷史上曾經(jīng)有人想挑戰(zhàn)這一“盛世哲學(xué)”但均無功而返：第一代美國軍用計算機利用高能耗的電子管cpu試圖實現(xiàn)十進制計算來與人類同步；俄羅斯曾經(jīng)提出的三進制創(chuàng)想最終化為泡沫。對計算機進制的爭議最終還是收斂到無可比擬的二進制。

為什么人類使用16進制會更好呢？這里有兩點原因，第一點原因是為了適應(yīng)計算機。

先來說下計算器核心部件的工作邏輯：

當(dāng)你從輸入設(shè)備上依次寫入十進制數(shù)的每一位之后（注意此時內(nèi)存中是一個用二進制表示每一位的十進制數(shù)），cpu通過算法將它們轉(zhuǎn)化成一個完整的二進制數(shù)（通常分配一個4字節(jié)的空間用于存儲）。之后就開始了二進制數(shù)之間的數(shù)值運算，也就是經(jīng)典的邏輯運算實現(xiàn)加減法，加減組成乘除，算出結(jié)果后再通過一個二轉(zhuǎn)十進制的算法輸出。

邏輯電路

在這個過程中，十與二進制之間的轉(zhuǎn)換計算所消耗的時間要遠大于單純的兩個數(shù)之間的四則運算，這就是存在的“不合理”之處。

為解決這個矛盾，聰明的程序猿們提出了模擬豎式計算的“十進制算法”，這種辦法直接繞過了數(shù)制轉(zhuǎn)換。在內(nèi)存或緩存中，數(shù)是直接以十進制的形式存放的，最終通過每一位十進制數(shù)字之間的二進制計算，同時模仿十進制的進位規(guī)則，最終得到的結(jié)果自然也是十進制的。這種算法還突破了4Byte存儲的限制，讓計算更靈活。

But，仿豎式計算的致命缺陷仍然在存儲上，因為至少要用一個字節(jié)來存儲位數(shù)字，可惜一個字節(jié)可以表示256個不同數(shù)字，運用在十進制上面顯然很浪費，即使只用4個比特也也會損失一半以上的資源浪費。可想而知，這種算法只適用于“連續(xù)計算但不連續(xù)輸出”的情況，存儲時還得轉(zhuǎn)成二進制，再加上浮點數(shù)的負數(shù)的限制讓這種算法難以大規(guī)模使用。

大整數(shù)豎式乘法的核心算法

說來說去，矛盾的核心還是停留在進制的轉(zhuǎn)換問題上。這時請調(diào)用我們靈活的大腦，發(fā)揮想象，順便回到主題“16進制”。眾所周知2進制轉(zhuǎn)16進制是相當(dāng)簡便與直接的：一個16進制數(shù)字與4位二進制數(shù)一一對應(yīng)，即實現(xiàn)了空間充分利用又大大降低了轉(zhuǎn)換的成本，直接加快了OSI參考模型中“應(yīng)用層”的執(zhí)行速度，簡直是完美。如果人類從一開始就使用十六進制生活工作，到20世紀伊始又邂逅了可愛的圖靈計算機，那么此時的我們將多么受益啊！

還有，人類最好使用16進制的第二點原因是：有助于人類自己。十進制對于我們的大腦的計算和記憶能力來說過于簡單容易了，16進制更豐富的表示能力可以讓人們的生活潛移默化地趨向多樣化，滲透到我們的語言和文化的種種方面，激發(fā)大腦的智力，提升大腦的思考。雖然聽起來很抽象，卻是個不爭的事實，只可惜人類進化史讓我們沒能長處8根指頭，不然這個世界會是個全新的面貌哦。

所以請容許我提出一個目前看似無法實現(xiàn)的夢想，就是“全民改用16進制”。此愿望若是成真，將是多么大的一個進步啊。可見社會固化并不全是好處，正確的變革還是由少數(shù)人完成的哈，也許未來會有越來越多人意識到這一條可持續(xù)發(fā)展的新方向。

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轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/jinhengyu/p/10258003.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【★】假如人类使用16进制的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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