コンピュータが扱うデータの基本単位：ビットとバイトの話

最近、プログラミングの学習法や必要な知識について考えています。プログラミングの習得には、実際にコードを書きながら経験を積むことが非常に重要です。併せて、プログラミング言語だけでなく、ITエンジニアとしての基本的な知識も必要です。

プログラマーに必要なプログラミング言語以外の基礎知識について書いていこうと思います。

まず、ビットとバイトの話から
ビットやバイトは、コンピュータが扱うデータの基本単位です。

ビット（Bit）とは

ビットはコンピュータで扱うデータの最小単位です。
1桁で表現されるデータ量を1ビットといいます。
1ビットには0または1が格納され、1ビットで表現できるデータは2通りです。

１ビットで表現できるデータ

ビット列

ビットを並べたものをビット列といいます。
ビットの数が増えると、より多くの情報を表現できるようになります。
1ビットで表現できるデータは2通りですが、2ビットでは4通りのデータが表現可能です。

ビット数により表現できるデータ量

ビット数により表現可能なデータ量が変わり、１ビットから8ビットまでの表現可能なデータ量はこのようになります。

1ビットでは2通り、２ビットでは４通り、３ビットでは８通り、４ビットでは１６通り、５ビットでは３２通り、６ビットでは６４通り、７ビットでは１２８通り、８ビットでは２５６通り、このようにビット数が増えると表現可能なデータ量も多くなります。

表現可能なデータ量は、ビット数をnとした場合に「2のn乗」で求めることができます。

ビット数	表現可能なデータ量
1ビット	2通り(2¹)
2ビット	4通り(2²)
3ビット	8通り(2³)
4ビット	16通り(2⁴)
5ビット	32通り(2⁵)
6ビット	64通り(2⁶)
7ビット	128通り(2⁷)
8ビット	256通り(2⁸)

バイト（Byte）とは

ビットが8個集まるとバイトになります。
8ビットは1バイトです。
8ビットの集まりは1バイトであり、16ビットは2バイト、24ビットは3バイト、32ビットは4バイトに相当します。

ビット数	バイト
8ビット	1バイト
16ビット	2バイト
24ビット	3バイト
32ビット	4バイト

ITエンジニアなら2の累乗を覚えよう

ビット数によるデータ量の表現は、2の累乗を基に計算されるため、ITエンジニアとしての基本的な知識として覚えておくことは役立ちます。
2の累乗を覚えることで、データ量やメモリ容量、計算の基礎など、様々なIT関連の概念を理解しやすくなります。

この表の「覚え方」を参考に、２の累乗を覚えてみましょう。

2の累乗	値	覚え方
2⁰	1	いち
2¹	2	にー
2²	4	よん
2³	8	ぱー
2⁴	16	いちろく
2⁵	32	ざんにー
2⁶	64	ろくよん
2⁷	128	いちにっぱ
2⁸	256	にごろ
2⁹	512	ごいちに
2¹⁰	1024	いちまるにーよん
2¹¹	2048	にーまるよんぱー
2¹²	4096	よんまるくんろく
2¹³	8192	はちいちきゅーにー
2¹⁴	16384	いちろくざんぱーよん
2¹⁵	32768	ざんにーななろっぱ
2¹⁶	65536	ろくごーごーざんろく

アトトック代表の開発ブログ

プログラミングのことや趣味のことなど書いてます。