/ Datendarstellung & Speicher
Wertebereich unsigned (n Bit)
Vorzeichenlose Ganzzahl mit n Bit: Min = 0, Max = 2^n − 1. Beispiel n = 8 (uint8): 0 bis 255, n = 16: 0 bis 65.535.
01 · Eingabe
Wertebereich unsigned (n Bit) berechnen
Vorzeichenlose Ganzzahl mit n Bit: Min = 0, Max = 2^n − 1. Beispiel n = 8 (uint8): 0 bis 255, n = 16: 0 bis 65.535.
Lösen für
- Max — Maximalwert
- n — Bitanzahl
Max = 2^n − 1
n = ⌈log₂(Max + 1)⌉
Bit
Worum geht es?
Eine vorzeichenlose Ganzzahl mit n Bit nutzt alle 2^n Kombinationen für nicht-negative Werte: 0 bis 2^n − 1.
Standardwerte:
- uint8: 0 – 255
- uint16: 0 – 65.535
- uint32: 0 – 4.294.967.295
- uint64: 0 – 18.446.744.073.709.551.615
Eingesetzt für Indizes, Zähler, Farbkomponenten, Hashwerte, Adressen — überall, wo keine negativen Werte vorkommen.
Die Formel
Min = 0
Max = 2^n − 1
Umstellung:
n = ⌈log₂(Max + 1)⌉Die Variablen
| Symbol | Bedeutung | Einheit | Erklärung |
|---|---|---|---|
| n | Bitanzahl | Bit | Anzahl der Bits. |
| Max | Maximalwert | — | Größter darstellbarer Wert (Min = 0). |
Minimal-Beispiel
Wertebereich uint8 (n = 8):
Max = 2^8 − 1
= 255
Bereich: 0 – 255Praxis-Beispiele
Beispiel 1 — TCP-Port
Wertebereich für einen 16-Bit-TCP-Port:
Max = 2^16 − 1
= 65.535
Bereich: 0 – 65.535Beispiel 2 — Erforderliche Bitbreite
Wie viele Bit für Zahlen bis 1.000.000?
n = ⌈log₂(1.000.001)⌉
= ⌈19,93⌉
= 20 BitBeispiel 3 — Datei-Offset 32 Bit
Maximaler Offset einer 32-Bit-Dateigröße:
Max = 2^32 − 1
= 4.294.967.295 Byte
≈ 4 GiB (− 1 Byte)