您可以将 0-255 以十六进制形式存储在 2 个字符中，因此它可以压缩数据，并用于各种事物，包括颜色、IP 和 MAC 地址。
我的问题是为什么他们只使用 16 位（或者为什么最常用的是 16 位）？字母表中有足够的字母用于 32 位，这将在相同的空间内提供 0-65536 的范围，可能允许 280 万亿种颜色，而不是只有 1600 万种。如果将字母设置为区分大小写并添加两个符号，则可以转到 64 位，允许两个字符表示最多 43 亿个值。
以下是我认为可行的一些情况示例：
IPv4 即将过时。我知道 v6 正在推出，但它太长了，很难记住。以 192.168.0.1 地址为例，它也可以存储为 C0.A8.0.1。使用 64 位十六进制，但仍将其保持在最多 8 个字符，您可以拥有 280 万亿个组合，而不是 40 亿个，我们就不会遇到这个问题。
如上所述，它还提供了更大的颜色范围。RAW 照片格式以 32 位/颜色通道记录，而不是 8 位，缺点是文件大小会大幅增加。如果 RGB 值以十六进制存储，则随着颜色范围的增加，文件大小应该不会发生变化，因为它仍然以每像素 6 位的速率存储，但基数更高。相反，它以每像素 96 位的数值记录，这是一个非常不必要的 1600% 的增加，导致照片大小超过 20MB（根据在线计算器，32 位色彩的 4K RAW 视频每秒可高达 2.5GB）。
这部分与问题无关，但我之前写过一个脚本，可以将数字转换为不同的基数，范围从二进制到 88 基数（之后符号用完了），这表明很容易实现类似的事情。例如，这是 66000 的输出。
基数 2：11111111111110000
基数 16：101D0
基数 32：20EG
基数 64：G7G
代码是这里如果有人感兴趣的话，它仍然有一些错误，而且我只在 Maya 中尝试过。有点离题，但我还注意到普通十六进制似乎比原始数字少了大约 20% 的位数，而 88 进制则减少了近 50%。
最后一个问题：有人尝试过我的想法，将照片存储为十六进制吗？如果您使用 64 位十六进制，并将照片存储为 [64;1920;Bgh54D;NgDFF4;...] 之类的数据，这有可能奏效吗？如果没有，我可能会尝试创建可以做到这一点的东西。
答案1
如果我正确理解了这个问题，你是说当你使用更大的基数时数据会“缩小”，但事实上并非如此。
以自己的例子为例： 基数 2：11111111111110000 基数 16：101D0 基数 32：20EG 基数 64：G7G
我们会使用 101D0，因为十六进制是标准的。如果我们使用 64 进制表示法会发生什么？
答案是：基本上什么都没有，因为你仍然在设备中以位的形式存储和处理数据。即使你说你有 G7G 而不是 101D0，你仍然在设备中存储和处理 11111111111110000。假设你有数字 5。如果你把它放到二进制中，它就是 101。101 有 3 位数字，5 有 1 位数字，这并不意味着 5 比 101 更压缩，因为你仍然会在计算机上将数字存储为 0101。
只是为了与您的示例保持一致，IPv6 或 MAC 地址（对于此示例，它们只是相同的东西，即由点分隔的两位数字的字符串）。
十六进制表示为 00:00:FF:01:01。这就是您通常的表达方式。这转换为二进制为 0000 0000 0000 0000 1111 1111 0000 0001 0000 0001（您现在可能开始明白我们为什么使用十六进制）。这很容易，因为 16=2^4，您可以将一个十六进制数字转换为 4 个二进制数字，然后将结果放在一起即可获得实际的二进制字符串。在您的 64 位系统中，如果我们有类似 GG:HH:01:02:03 的内容，则每个字母将转换为 6 位。
那么，这有什么问题呢？事实上，计算机内部使用 2 的幂来工作。它们并不真正关心您使用的符号。在 CPU 寄存器、内存和其他设备中，您永远不会看到以 6 位为一组的数据。
TL;DR：十六进制只是一种符号，可以帮助我们人类更容易地看到二进制的东西，因为一个字节可以表示为两个字符（0-F），无论使用什么符号读取，计算机中存储和处理的内容都是相同的。
答案2
十六进制的字面意思是 16。;)
但除了这个尖刻的答案之外，十六进制（或任何其他 2 的幂基数数字系统）只是表示二进制数据的更紧凑的格式。在最低级别，这些值仍然以数字形式表示为位在最低级别上，这些位被分解成硬件架构可以轻松处理的块。
请记住，十六进制数不表示为字符 0-9 和 af——它们实际上是以位的形式存储的。 每个“数字”并不像您所建议的那样被编码为 8 位字符 0-255，其中仅使用系统中的前 16 个值。
让我们比较一下示例中的以 2 为基数和以 64 为基数的表示形式。
base2: 11111111111110000 --> 17 "digits" with 1 bit per digit = 17 bits
base64: G7G --> need 3 "digits" with 6 bits per digit = 18 bits
现在考虑一个 base64 编码，其中每个“数字”实际上由一个 8 位字符表示。您仍然有 G7G，但现在每个“数字”需要 8 位。
G7G --> 3 "digits" with 8 bits per digit --> 24 bits
即使在这个过于简单的例子中，如果你使用 base64 来表示所有内容，那么与以较小块分配空间的编号系统相比，你也会拥有更多的空闲（浪费）空间。
正如我所说，前面的例子过于简单，假设您只处理无符号数（即没有负数）。实际上，数据将存储在“字”中，其大小可能因硬件架构而异。如果您有一个 8 位字，则必须以 8 位块的形式分配值，因此 17 位值现在需要 24 位来存储。
因此，尽管使用任何 2 的幂基数计数系统（如您所建议）都很简单，但这并不常见。这可能是因为流行的现代计算机架构源自 16 位架构，其中十六进制实际上是硬件的本机语言。
答案3
十六进制似乎是二进制和十进制之间的一个很好的折衷。
只需看一下就可以很容易地转换为二进制。
易于阅读、书写，必要时可进行口头交流。想象一下通过电话告诉某人一个 base64 编码的字符串。
70 年代和 80 年代的单板计算机曾经使用 7 段 LED，没有其他现成的显示机制。幸运的是，A、B、C、D、E 和 F 都可以在其中之一中呈现。
当然，当我们谈论 64 位、128 位和更大的数量，或者哈希之类的东西时，用十六进制、十进制或其他任何形式进行交流都不容易。对我来说，十六进制的“全盛时期”是 8 位和 16 位 CPU 普及的时候，也是低级编程更普遍的时候，因为它更有必要。我可能是错的。
我不确定十六进制除了用于表示 C/C++ 中的指针地址外是否常用。我猜十六进制在这里是出于习惯或传统而使用的，并且也成为表示某个东西是“原始二进制”值而不是任何“类型”的信号。
有人尝试过我将照片存储为十六进制的想法吗？
任何文件，无论其类型或内容如何，都是一大块字节。它已经是二进制的了。十六进制只是一种（非常低限度的）人性化视图。
如果您想以十六进制格式查看文件的字节，那么有很多十六进制编辑器和查看器可以做到这一点。
如果您打算将照片存储为包含十六进制数列表的文本文件，我想您可以根据需要这样做，但它会比原始文件更大且处理速度更慢。