language-agnostic - ほとんどの言語で 2 進数が許可されないのはなぜですか?

Question

ほとんどのコンピュータプログラミング言語で、10 進数や 16 進数のように 2 進数を使用できないのはなぜですか?

VB.NET では &H4 のような 16 進数を書くことができます。
Cでは、0x04のような16進数を書くことができます

2進数を許可しないのはなぜですか?

&B010101
0y1010

ボーナスポイント!... 2 進数を使用できる言語は?

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わお！- つまり、大多数は簡潔さのせいだと考えており、貧弱な古い「波」はバイナリ表現の技術的側面のせいだと考えています。

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16 進数 (まれに 8 進数) のリテラルはよりコンパクトであり、それらを使用する人は通常、2 進数を解読するよりも 16 進数と 2 進数の間で高速に変換できるためです。

Python 2.6+ではバイナリリテラルが許可されており、Ruby とJava 7でも同様であり、アンダースコアを使用してバイト境界を明確にすることができます。たとえば、16 進値は次の0x1b2aように記述できるようになりました0b00011011_00101010。

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C++0x では、ユーザー定義リテラルの 2 進数がサポートされます。それが標準の一部になるかどうかはわかりませんが、最悪の場合、自分で有効にすることができます。

int operator "" _B(int i);

assert( 1010_B == 10);

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ビット表現が意味を持つためには、それを解釈する方法を知る必要があります。使用している 2 進数の種類 (符号付き/符号なし、2 の補数、1 の補数、符号付きの大きさ) を指定する必要があります。

2 進数を適切にサポートする唯一の言語は、ハードウェア記述言語 (Verilog、VHDL など) です。それらはすべて、バイナリで入力された数値がどのように扱われるかについて、厳密な (そしてしばしば混乱する) 定義を持っています。

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perldoc perlnumberを参照してください:

NAME
   perlnumber - semantics of numbers and numeric operations in Perl

SYNOPSIS
       $n = 1234;              # decimal integer
       $n = 0b1110011;         # binary integer
       $n = 01234;             # octal integer
       $n = 0x1234;            # hexadecimal integer
       $n = 12.34e-56;         # exponential notation
       $n = "-12.34e56";       # number specified as a string
       $n = "1234";            # number specified as a string

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少しトピックから外れていますが、GCC の新しいバージョンでは、バイナリリテラルを許可する C 拡張機能が追加されました。したがって、GCC でのみコンパイルする場合は、それらを使用できます。ドキュメントはこちらです。

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Common Lisp では、#b... (2 の最大乗から最小乗までのビット) を使用して 2 進数を使用できます。ほとんどの場合、頭の中で 16 進数と 2 進数を簡単に変換できるので (#x... を使用して) 16 進数を使用するのが少なくとも同じくらい便利です。

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16 進数と 8 進数は、バイナリを記述するための短い方法です。コードで定義された 64 文字の long 定数が本当に必要ですか?

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int の 32 ビットなど、2 進数の長い文字列は難しすぎて便利に解析および操作できないというのが一般的な考えです。Hex は一般的に簡単だと考えられていますが、私は好みを開発するのに十分なほど使用していません。

Ruby は、既に述べたように、 _ をリテラルに自由に挿入できるようにすることでこれを解決しようとします。たとえば、次のようにします。

irb(main):005:0> 1111_0111_1111_1111_0011_1100
=> 111101111111111100111100

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D は、構文 0[bB][01]+ を使用するバイナリリテラルをサポートします (例: 0b1001)。また、数値リテラルに _ 文字を埋め込んで読みやすくすることもできます。

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C では、基数として 8、10、または 16 のネイティブサポートしかありませんが、実際には、8 ビットの 2 進数を非常に簡単に読みやすくするプリプロセッサマクロを作成することはそれほど難しくありません。

#define BIN(d7,d6,d5,d4, d3,d2,d1,d0)                      \
(                                                          \
    ((d7)<<7) + ((d6)<<6) + ((d5)<<5) + ((d4)<<4) +        \
    ((d3)<<3) + ((d2)<<2) + ((d1)<<1) + ((d0)<<0)          \
)
int my_mask = BIN(1,1,1,0, 0,0,0,0);

これは C++ でも使用できます。

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Java 7 では、バイナリリテラルがサポートされるようになりました。したがって、単純に 0b110101 と書くことができます。この機能に関するドキュメントはあまりありません。私が見つけることができた唯一の参照はhereです。

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記録のために、そしてこれに答えるために：

ボーナスポイント!... 2 進数を使用できる言語は?

Specman (別名 e) では 2 進数を使用できます。正直なところ、汎用言語とは言えません。

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すべての言語はバイナリリテラルをサポートする必要があります。私はそれらを持っていないと気が狂います！

ボーナスポイント!... 2 進数を使用できる言語は?

Iconでは、2 から 16 まで、場合によっては 36 までの任意の基数のリテラルを使用できます (私の記憶はぼやけています)。

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16進数はそれほど冗長ではなく、2進数で表現できるものなら何でも表現できます。

本当に必要な場合、Rubyは2進数を適切にサポートしています。0b11011など。

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Smalltalkでは2r1010のようなものです。36程度までの任意のベースを使用できます。

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読みやすさと使いやすさの観点から、16進数表現は2進数を定義するためのより良い方法のようです。彼らがそれを追加しないという事実は、おそらくより多くのユーザーが技術的な制限を必要としていることです。

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Forthは、常に任意の基数の数を使用できるようにしてきました（もちろん、CPUのサイズ制限まで）。バイナリを使用したい：2 BASE !8進数：8 BASE !など。時間で作業したいですか？60 BASE !これらの例はすべて、基本セットから小数点以下10桁まで入力されています。基数を変更するには、現在の基数から目的の基数を表す必要があります。2進数で、10進数に戻したい場合は、機能し1010 BASE !ます。ほとんどのForth実装には、、、、、などの共通のベースにシフトするための「単語」がDECIMALあります。HEXOCTALBINARY

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直接的ではありませんが、ほとんどの言語は文字列を解析することもできます。Java はメソッドで「10101000」を int に変換できます。

これが効率的かどうかではありません...そこにあると言っているだけです。静的初期化ブロックで実行された場合、コンパイラによってはコンパイル時に実行されることもあります。

バイナリが得意な場合は、短い数値であっても、0x3c を 4 つの 1 の後に 2 つのゼロが続くように見るのは非常に簡単ですが、バイナリの短い数値でも 0b111100 になるため、確認する前に目を痛める可能性があります。の数の。

0xff9f は、正確に 4+4+1 の 1、2 つのゼロ、および 5 つの 1 です (一見すると、ビットマスクは明らかです)。0b1111111110011111 を数えようとすると、もっといらいらします。

問題は、言語設計者が常に 16 進数/8 進数/2 進数などに多額の投資をしており、このように考えていることだと思います。あなたが経験の浅い人なら、これらの変換がどのように明白ではないかを完全に理解できます.

ねえ、基数変換について考えているときに思いついたことを思い出します。シークエンス -- 「次の数字」は誰も解けないと思っていたが、実際に解けたので解ける。試してみる：

編集：ちなみに、このシーケンスは、ほとんどの言語（確かにJava）で単一の組み込み関数に連続番号を入力することで作成できます。

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言語設計者は、2 進数を追加する必要性を十分に認識していなかったと思います。平均的なコーダーは、フラグやビットマスクを処理するときに、2 進数だけでなく 16 進数も解析できます。一部の言語が表現としてバイナリをサポートしていることは素晴らしいことですが、平均するとほとんど使用されないと思います。バイナリですが、C、C++、Java、C# で使用できる場合は、8 進数よりも使用される可能性があります。

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Pop-11 では、数字 (2 から 32) + コロンで構成されるプレフィックスを使用して、ベースを示すことができます。

2:11111111 = 255

3:11111111 = 3280

16:11111111 = 286331153

31:11111111 = 28429701248

32:11111111 = 35468117025

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