Информатика · 8 класс · Информатика ФГОС · урок 4 · только теория
Восьмеричная система счисления
Восьмеричная система счисления — это позиционная система с основанием 8, которая используется в программировании и цифровой технике как компактная запись двоичных чисел. Мы научимся переводить числа из восьмеричной системы в десятичную и обратно, а также понимать, как она связана с двоичной системой.
Чему учимся понимать
Научиться понимать устройство восьмеричной системы счисления, выполнять перевод чисел между восьмеричной, десятичной и двоичной системами.
Зачем это нужно
Восьмеричная система используется в программировании (например, права доступа в Unix), в цифровой электронике и в некоторых языках программирования. Знание её помогает глубже понять принципы позиционных систем счисления и упрощает работу с двоичными данными.
Опорные понятия
Главные тезисы
- Восьмеричная система счисления имеет основание 8 и использует цифры от 0 до 7.
- Каждая позиция (разряд) в восьмеричном числе — это степень числа 8.
- Перевод из восьмеричной системы в десятичную выполняется умножением цифр на степени восьмёрки и сложением результатов.
- Перевод из десятичной системы в восьмеричную выполняется последовательным делением на 8 с записью остатков.
- Восьмеричная система удобна для представления двоичных чисел, так как 8 = 2^3, и каждая восьмеричная цифра соответствует трём двоичным разрядам.
- Восьмеричная система используется в Unix-подобных системах для задания прав доступа к файлам.
- Восьмеричная система менее распространена, чем шестнадцатеричная, но встречается в некоторых контекстах программирования.
Определения
- Система счисления
- Способ записи чисел с помощью определённого набора символов (цифр) и правил их использования.
- Основание системы счисления
- Количество цифр, используемых в системе счисления. Для восьмеричной системы основание равно 8.
- Позиционная система счисления
- Система, в которой значение цифры зависит от её позиции (разряда) в числе.
- Разряд числа
- Позиция цифры в числе, определяющая её вес (степень основания).
- Алфавит системы счисления
- Набор цифр, используемых в данной системе. Для восьмеричной системы алфавит: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.
Ключевые факты и правила
- Восьмеричная система использует цифры от 0 до 7, цифры 8 и 9 не существуют.
- Число 8 в восьмеричной системе записывается как 10 (1*8^1 + 0*8^0).
- Перевод из восьмеричной в десятичную: 753_8 = 7*8^2 + 5*8^1 + 3*8^0 = 448 + 40 + 3 = 491_10.
- Перевод из десятичной в восьмеричную: 100_10 = 144_8 (100 / 8 = 12 остаток 4, 12 / 8 = 1 остаток 4, 1 / 8 = 0 остаток 1, читаем остатки снизу вверх: 144).
- Каждая восьмеричная цифра соответствует ровно трём двоичным разрядам: 0_8 = 000_2, 1_8 = 001_2, ..., 7_8 = 111_2.
- Восьмеричная система используется в Unix для прав доступа: например, chmod 755 означает владелец: 7 (rwx), группа: 5 (r-x), остальные: 5 (r-x).
Теория
Поймите, что восьмеричная система — это позиционная система с основанием 8, где каждая цифра имеет вес, равный степени восьмёрки.
Научитесь переводить восьмеричное число в десятичное: умножьте каждую цифру на 8 в степени её позиции (начиная с нуля справа) и сложите результаты.
Освойте перевод из десятичной в восьмеричную: последовательно делите число на 8, записывая остатки, затем прочитайте остатки в обратном порядке.
Изучите связь с двоичной системой: замените каждую восьмеричную цифру на трёхзначное двоичное число (или наоборот).
Потренируйтесь на примерах, чтобы закрепить навык перевода.
Примеры
- Пример 1случай
- Число 17_8 в десятичной системе равно 1*8 + 7 = 15_10
- Пример 2расчёт
- Число 100_8 равно 64_10
- так как 1*8^2 = 64
- Пример 3расчёт
- Двоичное число 101 110 011_2 можно записать как 563_8
- разбив на тройки: 101=5, 110=6, 011=3
- Пример 4расчёт
В Unix права доступа
Решение
- 644 означает, что владелец может читать и писать (6 = 110_2), а группа и остальные — только читать (4 = 100_2)
Интересно знать
- В некоторых языках программирования (например, C, Java) числа, начинающиеся с 0, интерпретируются как восьмеричные (например, 010 означает 8 в десятичной).
- Восьмеричная система была популярна в ранних компьютерных системах, таких как PDP-8, из-за удобства работы с 12-битными словами.
- В математике восьмеричная система иногда используется в теории чисел и криптографии, хотя чаще применяется шестнадцатеричная.
Связанные темы
- Двоичная система счисления
- Шестнадцатеричная система счисления
- Перевод чисел между системами счисления
- Представление чисел в компьютере