为什么一字节是8位？

拼搏现实的明天。 2022-08-08 11:49 159阅读 0赞

### 历史回溯    ###

回溯70年计算机发展史，多到64和少到1位的计算机都曾设计过，比如常见的1, 5, 6, 7, 8, 9, 12, 18, 20 和36 bits;

1bit--这个最原始，设想一下只有1bit的指令，1bit的数据宽度，1bit的寄存器，一次只能操作1bit，比老爷机还要老爷机，会不会疯掉？好像不会存在的东西，但是Motorola MC14500B就是这么个玩意。虽然很简单，但是不要小看它！因为它才开启人类计算时代的新纪元，就像智人从森林走进草原开辟人类的新世纪一样。参考文献[1bitwiki][]

5bit--这个要来源于5-bit的 baudot codes（波多码)，不过编码的字符有限，很快就被淘汰了！再到6bit，其表示的字符也是不够充足，再加上逻辑电路复杂性！也是没活多久！

然后就是12, 18 (或 36) -bit在 60s, 70s 以及80s的某个时段的计算机架构中十分流行; 20-bit bytes在50s的"IAS machines"十分普遍 (具体细节就不罗列了，有兴趣自行wiki或google，关键字： x bit computer, 其中x是具体的bit位数)

到目前为止，所有计算机都遵循“8bits/byte，byte作为最小可寻址存储单位”这一没有“明文”规定的规定！简单了解一下为什么！

瞅瞅8bit/byte的来源：

"The IBM System/360 introduced byte-addressable memory with 8-bit bytes, as opposed to bit-addressable or decimal digit-addressable or word-addressable memory, although its general purpose registers were 32 bits wide, and addresses were contained in the lower 24 bits of those addresses. Different models of System/360 had different internal data path widths; the IBM System/360 Model 30 (1965) implemented the 32-bit System/360 architecture, but had an 8 bit native path width, and performed 32-bit arithmetic 8 bits at a time.  
  
The first widely adopted 8-bit microprocessor was the Intel 8080, being used in many hobbyist computers of the late 1970s and early 1980s, often running the CP/M operating system; it had 8-bit data words and 16-bit addresses. The Zilog Z80 (compatible with the 8080) and the Motorola 6800 were also used in similar computers. The Z80 and the MOS Technology 6502 8-bit CPUs were widely used in home computers and second- and third-generation game consoles of the '70s and '80s. Many 8-bit CPUs or microcontrollers are the basis of today's ubiquitous embedded systems."——引自[8bitwiki][]

因此，所有体系结构最终都以IBM的先河，而以2的幂方以及bits包含在最小可寻址单元内byte内而统一起来！！！

### 目前bit和byte的比较    ###

bit:

*  计算机中的最小存储单元
 *  存储内容总是0或1
 *  所有二进制状态的实体都可以使用1bit表示
 *  8bits组成1byte
 *  不能够单独寻址

byte：

*  1byte包含8bits
 *  可以存储所有ASCII所有字符（这是它包含8bits的初衷）
 *  十进制整数范围\[-128,127\]或\[0, 255\]
 *  最小的可寻址存储单元

### 在C语言中的体现 ###

C标准规定char至少是8bit，1byte存储不了的字符使用wchar（宽字符）类型存储，占用2字节！此外，要想操作位有两种方式，一是位域，二是寄存器操作！

### 总结    ###

时代在前进，计算机在进化，为了更好的量化现实客观世界，导致计算机的bit不断再进化！IBM的先河，开辟了1byte-8bits的架构，而后纷纷效仿，一直延续至今！此外，为了表示世界语言，8bit是办不到的，目前的Unicode用2字节，16bits编码，即C中的wchar。

[1bitwiki]: http://en.wikipedia.org/wiki/1-bit_architecture
[8bitwiki]: http://en.wikipedia.org/wiki/8-bit