Bit, byte e unità di misura

Il bit

Con bit si intende l'informazione elementare. Esso consiste in un codice binario, ovvero, che può assumere due stati, che di regola si indicano con 0 (zero) ed 1 (uno).

Il simbolo del bit è b (minuscola).

Sequenze di bit

Disponendo di due bit, le configurazioni possibili, da 2 {0, 1}, diventerebbero 4. E aggiungendo un bit alla volta, le configurazioni raddoppiano ogni volta:

In generale, dati n bit si avranno 2ⁿ configurazioni:

Il medesimo processo della costruzione delle sequenze di bit si potrebbe applicare alla base 10, stavolta però, avendo 10 simboli e non 2, non dovremo più ricopiare le configurazioni una sola volta (per averne 2), ma 9 volte (per averne 10).

Ma questo procedimento non è quello che chiamiamo contare?
Stiamo effettivamente contando in base 10.
Si capisce quindi che ricopiare le configurazioni ed aggiungere l'altra cifra altro non significa che contare e che pertanto sopra stavamo semplicemente contando in base 2.

Nota Bene: queste sopra, dette configurazioni, secondo il calcolo combinatorio, dovrebbero dirsi disposizioni con ripetizione.

Il byte

I caratteri della tastiera, considerando le lettere maiuscole, quelle minuscole, i numeri, i segni di punteggiatura ed i caratteri speciali ed i caratteri di controllo non stampabili, sono nell'ordine dei 200.

Disponendo di un solo bit, si potrebbero rappresentare soltanto 2 caratteri (ad esempio: 0=a e 1=b), ma per rappresentarli tutti si devono raggiungere gli 8 bit.

Perché? Come detto sopra costruire sequenze di bit altro non è che l'atto del contare in base 2 e per contare fino a circa 200₍₁₀₎ basterebbero 3 cifre, ma in base 2 ne servono 8.

Con 8 bit rappresentiamo 2⁸ = 256 valori, ovvero i numeri da 0 a 255.

Ed ecco il byte!

Quindi, ogni carattere che immettiamo, costituirà un byte. Esso è il primo multiplo del bit ed equivale ad 8 bit.

Il simbolo del byte è B (maiuscola).

I multipli del byte

Mille metri costituiscono un chilometro, come mille grammi un chilogrammo, e parlando dei multipli di metri o grammi, stiamo parlando di unità di misura che usiamo sempre secondo il nostro sistema di numerazione decimale (in base 10), ma il bit è l'unità di misura delle informazioni in informatica e risponde quindi al sistema di numerazione binario (base 2).

Per il byte quindi, (come per il bit) si parla sia di multipli decimali, sia di multipli binari:

• k = kilo = 1000: multiplo decimale (10³)
• ki = kilo binario (Kibi) = 1024: multiplo binario (2¹⁰)

L' IEC, ha introdotto nel 1998 i multipli binari che rispondono cioè alle potenze del 2 e non del 10 come quelli del SI. I loro simboli sono gli stessi simboli decimali con l'aggiunta di una i minuscola.

La codifica dei caratteri

Sappiamo già che un byte può rappresentare 256 valori (da 0 a 255). Ma come si passa da un numero a un carattere? Serve un codice: una tabella di corrispondenza che associ a ciascun numero un carattere preciso.

Il più importante si chiama ASCII, pubblicato nel 1963 nella sua prima versione e definitivamente nel 1967 dall'ANSI. Lo scopo era permettere a macchine di produttori diversi di scambiarsi testi usando le stesse convenzioni.

L'ASCII usa 7 bit, codificando 2⁷ = 128 caratteri (da 0 a 127), divisi in due gruppi:

• Caratteri di controllo (codici 0–31 e 127): non stampabili, erano comandi per le telescriventi dell'epoca. Alcuni sono ancora in uso: 9 = Tab, 10 = "a capo" (Line Feed), 13 = "ritorno del carrello" (Carriage Return).
• Caratteri stampabili (codici 32–126): lo spazio, i simboli di punteggiatura, le cifre 0–9, le lettere maiuscole A–Z e le minuscole a–z.

Nota Bene: nella tabella ASCII le maiuscole (65–90) precedono le minuscole (97–122). Per questo in molti programmi l'ordinamento alfabetico mette le maiuscole prima delle minuscole: il computer ordina per codice numerico.

Poiché 7 bit venivano comunque memorizzati in un byte, l'ottavo bit rimase a lungo inutilizzato. Con il tempo venne sfruttato per creare versioni estese che aggiungevano lettere accentate e simboli nazionali — ma senza uno standard comune, ogni produttore usava la propria versione, incompatibili tra loro.

Oggi lo standard universale è Unicode, e la sua codifica più usata è UTF-8. I primi 128 valori di UTF-8 coincidono esattamente con l'ASCII originale: ogni file di testo ASCII è automaticamente un valido file UTF-8.

Caratteri speciali

Su Windows è possibile inserire caratteri non presenti sulla tastiera tenendo premuto il tasto ALT e digitando sul tastierino numerico (con Num Lock attivo) il codice numerico corrispondente: il carattere viene inserito dove si trova il cursore.

Come inserire qualsiasi carattere speciale

Alcuni caratteri — come Σ (sigma), ≤ (minore o uguale), ≠ (diverso da) — non sono raggiungibili tramite ALT+numero: il loro codice Unicode supera il 255 oppure varia da sistema a sistema. Windows mette a disposizione tre strumenti.

1. Tastiera emoji e simboli (Windows 10 e 11) — premere Win + . (tasto Windows + punto). Nella scheda Simboli si trovano centinaia di caratteri; il campo di ricerca consente di cercarli per nome (es. «sigma», «freccia», «euro»).
2. Mappa caratteri — Start → cerca «Mappa caratteri». Mostra tutti i caratteri Unicode del font selezionato; cliccando su un carattere viene indicato anche il codice ALT corrispondente, se disponibile.
3. Codice Alt+X in Word — digitare il codice Unicode esadecimale e premere Alt + X: Word converte il codice nel carattere. Esempi: 03A3 + Alt+X → Σ   2264 + Alt+X → ≤   2260 + Alt+X → ≠.