1字节等于8位。这背后的逻辑是什么？

Question

为什么不是4位或16位？

我猜想有一些与硬件相关的原因，我想知道为什么8位1字节成为了标准。

- aerin

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与复古计算机相关的问题：32位计算机架构的原理是什么？ / 最后一个不使用八位字节/8位字节的计算机是什么？ / 有没有计算机使用7位字节？ / 36位计算机架构的原理是什么？ 对于一些人来说，将字符打包成单词是一个因素，如何存储字符串（例如，在具有18位字的机器中使用3个6位字符）。 - Peter Cordes

还有相关内容：十六进制与八进制时间轴有什么区别？ - 八进制在字长是3的倍数（如18或36位）的机器上非常有用。 - Peter Cordes

Stack Overflow有一个[标签：history]标签，但使用指南是不要使用它：编程或计算问题的历史不属于主题。现在迁移已经太晚了，但类似的问题应该放在http://retrocomputing.stackexchange.com/上。 - Peter Cordes

Answer 1

虽然我已经有一会儿没上过计算机组织课了，但关于“字节”的相关维基百科提供了一些背景。

最初字节是能够表示一个字符的最小比特数（我猜这里指标准ASCII）。现在我们仍使用ASCII标准，每个字符需要8比特，这依然很重要。例如，这句话就有41个字节。这容易计数，对我们十分实用。

如果我们只有4比特，那么可能只有16个（2^4）可能的字符，除非我们使用2个字节来表示单个字符，但这在计算效率上并不高效。如果我们一个字节有16比特，我们将在指令集中留下很多“死空间”，虽然可以允许65,536（2^16）种可能的字符，但这在执行字节级指令时将使计算机运行效率降低，尤其是因为我们的字符集要小得多。

此外，一个字节可以表示2个半字节。每个半字节是4比特，可以编码从0到9的任何数字（10个不同的数字）。

- Bango

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更正，ASCII使用7位。 - Bango

除了“这句话”不是用ASCII编码的。它是用UTF-8编码的。 ASCII有非常有限和专业的用途。 UTF-8是Unicode字符集的一种编码方式。 HTML，XML中的所有文本都是Unicode。查看此页面的HTTP响应头，以查看Web服务器将其编码为UTF-8。（按F12，然后按F5，然后选择请求名称42842817。）如果您查阅HTTP规范，您会发现HTTP标头实际上是ASCII。因此，我们每天确实使用ASCII，但我们几乎从不在新程序中使用它。 - Tom Blodget

他们之所以称它为UTF-8，是因为它使用了完整的8位字节吗？哈哈。 - Bango

不是的。它被称为UTF-8，因为代码单元是8位。每个代码单元提供了21位Unicode代码点所需的一些位。一个代码点需要1到4个UTF-8代码单元，UTF-16和UTF-32同样如此。然而，按设计，一个代码点永远不需要超过一个UTF-32代码单元。 - Tom Blodget

ASCII是一个7位编码，表示128个不同的字符。当ASCII字符存储在字节中时，最高有效位始终为零。有时会使用额外的位来指示该字节不是ASCII字符，而是一个图形符号，但这不是ASCII定义的。 - Jerry An