Apa Itu Byte?

Huruf A yang disimpan di komputermu adalah angka 65, dan angka 65 disimpan sebagai delapan bit: 01000001. Kelompok delapan bit itu adalah satu byte. Alamat memori menghitung byte, ukuran file menghitung byte, dan hampir setiap tipe data dalam bahasa pemrograman panjangnya berupa sejumlah byte utuh.

Kenapa satu byte berisi 8 bit

Kata "byte" diciptakan oleh Werner Buchholz pada 1956, saat ia bekerja untuk komputer Stretch milik IBM. Ia mengejanya dengan huruf y supaya tidak salah dibaca sebagai "bit". Komputer-komputer awal memakai kelompok dengan ukuran yang berbeda-beda, sering kali 6 bit, yang cukup untuk huruf kapital dan angka, tetapi tidak untuk huruf kecil.

System/360 milik IBM, yang dirilis pada 1964, memakai byte 8-bit, dan industri lainnya mengikuti. Delapan bit memberi 256 nilai, yang cukup untuk huruf besar dan kecil, angka, tanda baca, dan kode kontrol. Delapan juga merupakan pangkat dua, jadi satu byte terbagi rata menjadi dua bagian berisi 4 bit, masing-masing ditulis sebagai satu digit heksadesimal. Standar jaringan masih menyebut "octet" saat perlu memastikan bahwa yang dimaksud tepat 8 bit.

Apa yang bisa disimpan satu byte

Satu byte punya 256 kemungkinan pola, dari 00000000 sampai 11111111. Program membacanya dengan beberapa cara standar:

• sebagai angka tak bertanda dari 0 sampai 255;
• sebagai angka bertanda dari -128 sampai 127;
• sebagai satu karakter, seperti A (65) atau ! (33);
• sebagai dua digit heksadesimal, dari 00 sampai FF.

Tipe bytes di Python adalah deretan nilai-nilai ini, dan menolak apa pun di luar 0 sampai 255:

data = bytes([72, 105, 33])
print(data)
print(list(data))
print(format(data[0], "08b"), format(data[0], "02X"))

try:
    bytes([256])
except ValueError as error:
    print("ValueError:", error)

b'Hi!'
[72, 105, 33]
01001000 48
ValueError: bytes must be in range(0, 256)

Tidak setiap karakter muat dalam satu byte. UTF-8, encoding yang dipakai sebagian besar web, menyimpan 128 karakter ASCII masing-masing dalam 1 byte dan semua karakter lain dalam 2 sampai 4 byte:

for text in ["A", "é", "€", "😀"]:
    data = text.encode("utf-8")
    print(text, len(data), "bytes:", list(data), data.hex())

A 1 bytes: [65] 41
é 2 bytes: [195, 169] c3a9
€ 3 bytes: [226, 130, 172] e282ac
😀 4 bytes: [240, 159, 152, 128] f09f9880

Itulah sebabnya panjang sebuah string dalam karakter dan ukurannya dalam byte bisa berbeda.

Bit vs byte

Bit adalah satu angka 0 atau 1. Byte adalah 8 bit. Kedua satuan ini mudah tertukar karena simbolnya hanya berbeda di huruf besar atau kecilnya:

Untuk mengubah bit menjadi byte, bagi dengan 8. Koneksi 100 Mbps memindahkan paling banyak 12,5 MB per detik, jadi foto 5 MB butuh setidaknya 0,4 detik untuk diunduh lewat koneksi itu.

Kilobyte, megabyte, dan gigabyte

Satuan yang lebih besar hadir dalam dua sistem, dan selisih di antara keduanya adalah alasan drive baru terlihat lebih kecil di Windows dibandingkan di labelnya.

Produsen drive, kecepatan jaringan, dan macOS (sejak versi 10.6 tahun 2009) memakai satuan desimal. Ukuran RAM dan Windows memakai satuan biner, tetapi Windows melabelinya KB, MB, dan GB. IEC memperkenalkan nama kibibyte, mebibyte, dan gibibyte pada 1998 untuk mengakhiri kebingungan ini, meskipun banyak program masih belum memakainya.

drive = 1_000_000_000_000        # a "1 TB" drive, in bytes

print(drive / 1000 ** 4, "TB (decimal, used on the box)")
print(round(drive / 1024 ** 3, 1), "GiB (binary, what Windows calls GB)")

speed_bits = 100_000_000         # 100 Mbps internet
print(speed_bits / 8 / 1_000_000, "MB per second")

1.0 TB (decimal, used on the box)
931.3 GiB (binary, what Windows calls GB)
12.5 MB per second

Tidak ada ruang yang hilang. Drive itu menampung satu triliun byte yang dijanjikan kemasannya; Windows membaginya dengan 1.024 sebanyak tiga kali, bukan dengan 1.000.

Byte dalam kode

Setiap nilai di memori menempati sejumlah byte utuh. Di C, sizeof melaporkan jumlah itu. char tepat 1 byte menurut definisinya, dan di sistem Linux, macOS, dan Windows 64-bit saat ini, short berukuran 2 byte, int 4, dan double 8. Karena itu, sebuah array berisi 1.000 nilai int memakai 4.000 byte.

printf("%zu\n", sizeof(int));   /* prints 4 */

Tipe byte di Java selalu bertanda, dari -128 sampai 127, jadi nilai seperti 200 tidak muat:

byte b = (byte) 200;   // b is -56: the same 8 bits, read as signed

Data mentah seperti gambar, file terkompresi, dan paket jaringan ditangani sebagai array byte: bytes dan bytearray di Python, byte[] di Java, Uint8Array di JavaScript. Membuka file di Python dengan mode "rb" memberimu byte-byte-nya, bukan teks.

Hash dan checksum juga diukur dalam byte. Digest SHA-256 berukuran 32 byte, itulah sebabnya ditampilkan sebagai 64 karakter heksadesimal, dan checksum CRC32 berukuran 4 byte. Hash generator menampilkan keduanya untuk teks apa pun.

Lanjut ke mana

Untuk satuan di bawah byte, baca apa itu bit, dan untuk cara byte dipakai mendeteksi file yang rusak, baca apa itu checksum. Number base converter mengubah byte apa pun antara desimal, biner, dan heksadesimal, dan panduan tipe data C mendaftar ukuran setiap tipe C dalam byte.