データのサイズ「1ビット(bit)」「1バイト(byte)」とは何かをシミュレーションで解説！[コンピューターの原理基礎]

2022-02-27　 データ型

コンピューターは2進数の世界で動いています。2進数は1001101101みたいな感じで0と1の羅列ですね。

今回はその01で表されるデータサイズの単位の「1ビット」「1バイト」について解説します！

「1ビット = 2進数1桁」コンピューターの最小単位

コンピューターの中には↓のようなデータの箱があります。データの箱には0か1が入ります。

そして、1ビット(1bit)は1つの箱の事をいいます。つまり1ビットはコンピューターデータの最小単位なんです！
つまり、1ビットで表せる数は0 or 1の二つのみです！

「1バイト = 2進数8桁」

これに対して、1バイト(1byte)は↓のように8つの箱を組み合わせたデータになります。

8個の箱を組み合わせて、表せる数は\(２^8 = 256\)種類になります。0~255までの数ですね。
1ビットがデータの最小単位ではりますが、基本的にはこの1バイトを基本単位としてコンピューターのメモリサイズやストレージサイズは表されます！

1バイトは16進数2桁で表される！

前回記事でも説明しましたが、16進数は↓のように2進数4桁をまとめて表記できます。

つまり、4つの箱の状態を1文字で表現できます。
そして1バイトは8つの箱なので、、、16進数で2桁で表せるのです！

「1ビット」「1バイト」をシミュレーターで確認してみよう

1バイトの8つの箱の状態と、16進数2桁の対応関係を確認してみましょう！10進数の数を指定すると、それに対応したビット/バイトの状態が出力されます。また、対応した16進数表記(2桁)が赤文字で出力されます！

まとめ：「1ビット=1つの箱」「1バイト＝8つの箱」

今回はコンピューターの基礎的なデータサイズである1ビットと1バイトについて解説しました。簡単にいうと、↓のようになります。

基本的いはバイト単位でデータは表されますが、↑のような関係にあることを理解しておきましょう！

[関連記事] コンピューターのデータ形式

1．2進数

2．16進数

3．データサイズ：ビット、バイト(本記事)

4．整数データ型「Int」「Long」