Byte (Bayt) Nedir?

Bilgisayarında saklanan A harfi 65 sayısıdır ve 65 sayısı sekiz bit olarak saklanır: 01000001. Bu sekizli grup bir byte'tır. Bellek adresleri byte sayar, dosya boyutları byte sayar ve bir programlama dilindeki neredeyse her veri tipi tam sayıda byte uzunluğundadır.

Byte neden 8 bittir

"Byte" kelimesini 1956'da, IBM'in Stretch bilgisayarı üzerinde çalışırken Werner Buchholz türetti. "Bit" ile karıştırılmasın diye y ile yazdı. İlk bilgisayarlar farklı boyutlarda gruplar kullanıyordu; çoğu zaman 6 bit, bu da büyük harfler ve rakamlar için yeterliydi ama küçük harfler için değildi.

IBM'in 1964'te çıkan System/360'ı 8 bitlik byte'lar kullandı ve sektörün geri kalanı onu izledi. Sekiz bit 256 değer verir; bu da büyük ve küçük harfler, rakamlar, noktalama işaretleri ve kontrol kodları için yer demektir. Sekiz aynı zamanda ikinin bir kuvvetidir; bu yüzden bir byte, her biri tek bir onaltılık basamakla yazılan 4 bitlik iki eşit yarıya bölünür. Ağ standartları tam olarak 8 biti kastettiklerini kesin söylemeleri gerektiğinde hâlâ "oktet" der.

Bir byte ne tutabilir

Bir byte'ın 00000000'dan 11111111'e kadar 256 olası deseni vardır. Programlar bunları birkaç standart şekilde okur:

• 0'dan 255'e işaretsiz bir sayı olarak;
• -128'den 127'ye işaretli bir sayı olarak;
• A (65) ya da ! (33) gibi tek bir karakter olarak;
• 00'dan FF'ye iki onaltılık basamak olarak.

Python'un bytes tipi bu değerlerden oluşan bir dizidir ve 0 ile 255 dışındaki her şeyi reddeder:

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)

Her karakter bir byte'a sığmaz. Web'in çoğunun kullandığı kodlama olan UTF-8, 128 ASCII karakterinin her birini 1 byte'ta, geri kalan her şeyi 2 ila 4 byte'ta saklar:

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

Bir string'in karakter cinsinden uzunluğu ile byte cinsinden boyutunun farklı olabilmesinin nedeni budur.

Bit ile byte arasındaki fark

Bir bit tek bir 0 ya da 1'dir. Bir byte 8 bittir. İki birim kolayca karıştırılır, çünkü sembolleri yalnızca büyük küçük harf farkıyla ayrılır:

Biti byte'a çevirmek için 8'e böl. 100 Mbps bir bağlantı saniyede en fazla 12,5 MB taşır; bu yüzden 5 MB bir fotoğrafın bu bağlantıda inmesi en az 0,4 saniye sürer.

Kilobyte, megabyte ve gigabyte

Daha büyük birimler iki sistemde gelir ve aralarındaki fark, yeni bir diskin Windows'ta etiketindekinden küçük görünmesinin nedenidir.

Disk üreticileri, ağ hızları ve macOS (2009'daki 10.6 sürümünden beri) ondalık birimleri kullanır. RAM boyutları ve Windows ikili birimleri kullanır, ama Windows onları KB, MB ve GB olarak etiketler. IEC bu karışıklığa son vermek için kibibyte, mebibyte ve gibibyte adlarını 1998'de getirdi, yine de birçok program hâlâ onları kullanmaz.

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

Kayıp bir alan yok. Disk, kutunun söz verdiği trilyon byte'ı tutar; Windows ise 1.000 yerine üç kez 1.024'e böler.

Koddaki byte'lar

Bellekteki her değer tam sayıda byte kaplar. C'de sizeof bu sayıyı bildirir. Bir char tanım gereği tam olarak 1 byte'tır; güncel 64 bit Linux, macOS ve Windows sistemlerinde bir short 2 byte, bir int 4 ve bir double 8 byte'tır. Bu yüzden 1.000 int değerinden oluşan bir dizi 4.000 byte yer kaplar.

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

Java'nın byte tipi her zaman işaretlidir, -128'den 127'ye; bu yüzden 200 gibi bir değer sığmaz:

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

Görüntüler, sıkıştırılmış dosyalar ve ağ paketleri gibi ham veriler bir byte dizisi olarak işlenir: Python'da bytes ve bytearray, Java'da byte[], JavaScript'te Uint8Array. Python'da bir dosyayı "rb" moduyla açmak sana metin yerine dosyanın byte'larını verir.

Hash'ler ve checksum'lar da byte cinsinden ölçülür. Bir SHA-256 özeti 32 byte'tır, bu yüzden 64 onaltılık karakter olarak yazdırılır; bir CRC32 checksum ise 4 byte'tır. Hash üretici herhangi bir metin için ikisini de gösterir.

Sırada ne var

Byte'ın altındaki birim için bit nedir sayfasını, byte'ların bozuk dosyaları tespit etmek için nasıl kullanıldığını görmek için checksum nedir sayfasını oku. Sayı tabanı dönüştürücü herhangi bir byte'ı ondalık, ikili ve onaltılık arasında çevirir; C veri tipleri rehberi ise her C tipinin byte cinsinden boyutunu listeler.