コンピューターのデータは2進数

2024年04月26日

コンピューターの内部ではすべてのデータが0と1の2進数で表現されていることはよく知られていますが、具体的にはイメージがつきにくいと思います。

2進数とはそれぞれの位の数字が2になると次の位をプラス1とするような数の表し方です。
日常的に使用されている10進数では1、2、3、4………と数字が増えて10になると位が上がりますが、2進数では2で位が上がるため、1、10、11、100、101、110、111、1000となります。0と1だけで数字を表し、電気回路の電圧が高いか低いかだけでデータを伝達でき、ノイズの影響を受けにくいという利点があります。

コンピューターでは数字以外にも文字や画像、音楽などさまざまなデータが扱われていますが、これらのデータもコンピューターは決められたルールに従って2進数で表現された状態でやりとりされています。
たとえば文字は文字コードと呼ばれるルールによって2進数で表現されます。世界には多数の種類の文字コードが存在し、日本語でもUTF-8 やShift_JISなど複数の種類が利用されています。このことは文字化けを引き起こす要因にもなっています。

文字以外のデータもファイルフォーマットに規定されている方法により2進数で表現されます。ファイルフォーマットとは画像ファイルにおけるJPEG や音楽ファイルにおける MP3等を指します。ファイルフォーマットにもさまざまな種類があるため、2進数で表現されたデータを適切に扱うには、そのファイルに適用されているファイルフォーマットをソフトウェアが正しく認識できなければなりません。
一般的にはファイル名の末尾にファイルフォーマットの種類を示す拡張子を付けるなどの方法がとられています。