Números são simplesmente números
Pode parecer estranho, mas não há muito o que se aprender em hexadecimal que seja diferente da matemática que você já conhece.
A matemática dos binários, decimais, hexadecimais (que é o mesmo que "base 16"), base 32, base 36, base 64, assim como de qualquer outra base, é a mesma. O que muda é a quantidade de símbolos para representar os algarismos.
"Por acaso", como nossos dígitos arábicos comuns vão apenas de 0 a 9, escolheu-se acrescentar as letras de A a F para se representar os algarismos extras, visto que hexadecimal é uma notação com 16 dígitos, em vez dos 10 que estamos acostumados.
Em vez de se criar uma nova coleção de desenhos para representar os números após o 9, usou-se o que já havia pronto, por conveniência - as letras - mas dando um novo sentido a elas.
- Em decimal, usamos os dígitos arábicos
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
;
- em hexadecimal, usamos os dígitos
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
1;
- em base 36 vamos mais longe ainda, de
0
até a letra Z
!
- em binário, vai só de
0
a 1
, mas a lógica ainda é a mesma.
Assim como o último número do decimal, que é 9, somado a 1 vira 10 (ou seja, volta pro zero e ganha uma nova "casa" ao lado), se pegarmos o último "número" do Hexa, que é "F" e adicionarmos "1", o resultado é 10 em hexadecimal. Da mesma forma, no binário (que é composto por 2 dígitos, "0" e "1" respectivamente), somando 1 + 1 temos 10 em binário.
DECIMAL HEXADECIMAL BASE36
9 + 1 = 10 F + 1 = 10 Z + 1 = 10
Resumo: a matemática é a mesma.
1. Antes do hexadecimal, havia um sistema "sexadecimal" cujos algarismos eram respectivamente 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 K S N J F L
. Ambos funcionam exatamente da mesma forma, apesar de as letras escolhidas para a representação do 10º ao 15º algarismos serem diferentes.
Na informática
O Hexadecimal é muito presente na informática pela facilidade que tem de representar os números de uma outra base: o binário.
Como tanto o hexadecimal quanto o binário são números em potência de dois, você consegue conciliar alguns conceitos de ambas as bases de forma interessante. Para isto, vamos partir desta tabelinha:
Decimal Hexa Binário
0 0 0
1 1 1
2 2 10
3 3 11
4 4 100
5 5 101
6 6 110
7 7 111
8 8 1000
9 9 1001
10 A 1010
11 B 1011
12 C 1100
13 D 1101
14 E 1110
15 F 1111 <-- Atenção a este caso!
16 10 10000
17 11 10001
18 12 10010
19 13 10011
...
Note que ao chegar no 15 decimal, tanto o hexadecimal quanto o binário chegaram na última casa antes de "virar" mais uma casa. Como essa "virada" coincide, o hexadecimal se tornou uma maneira muito prática de representar números binários.
Para cada um dos binários de 4 dígitos (0000 a 1111), temos exatamente um algarismo do hexadecimal. Sabendo ou entendendo como contar estes 16 dígitos, convertemos qualquer hexadecimal para binário e vice-versa.
Assim, olhando a tabela acima, fica fácil converter um número binário:
111010110110110 -> original em binário
111 0101 1011 0110 -> dividido em grupos de nibbles
7 5 B 6 -> substituído pelos números da tabela.
75B6 -> reescrito em hexadecimal
Onde o hexadecimal entra nessa história então?
O binário é a base da tecnologia corrente, pois tanto nos HDs quanto na memória, ou nos processadores, a informação é representada como "ligado" ou "desligado" apenas (os famigerados bits).
Isto não se aplica a processadores quânticos, mas espere mais um pouco pra ter um desses na sua mesa.
Já faz algum tempo que os processadores e memória em geral utilizam-se de espaços para armazenar informação organizados em pacotes de 4 bits (chamado de nibble), 8 bits (octeto, usualmente é o tamanho do byte moderno), 16 bits (word), 32 bits (dword), e assim por diante.
- Para representar um nibble (0000 a 1111), basta exatamente um algarismo hexadecimal (0 a F);
- para representar um byte, bastam dois deles, de 00 a FF;
- e assim seguimos, para as "medidas" como 0000 a FFFF, e maiores.
Exemplos "Visuais":
- É muito mais fácil escrever 5F do que 01011111, não?
- Um MAC Address de placa de rede: 00-5F-FF-E0-AA-FF em vez de 0-95-255-224-170-255
- Cor #FF00CC em vez de rgb(255,0,204);
talvez nesse caso o hexadecimal cause estranheza inicialmente, mas como as cores para a paleta web 216 são múltiplas de 51 decimal (que é o mesmo que 33 hexadecimal), temos os algarismos mais comuns sendo 00, 33, 66, 99, cc e ff, que são abreviados para um dígito cada (#33cc00 é o mesmo que #3c0 para os browsers).
- Um hexdump ficaria muito confuso se representássemos os bytes de 0 a 255 em vez de 00 a FF
Exemplo de hexdump:
00000000 255044462D312E34 0A312030206F626A %PDF-1.4.1 0 obj
00000010 0A3C3C0A2F426173 65466F6E74202F48 .<<./BaseFont /H
00000020 656C766574696361 0A2F456E636F6469 elvetica./Encodi
00000030 6E67202F57696E41 6E7369456E636F64 ng /WinAnsiEncod
...
Imagine se tivéssemos que usar 3 casas, ou separadores para identificar os números.
Assim, convencionou-se a usar hexadecimal para muitas coisas em que facilita a leitura e o contexto da informação.
Como "ler" o hexadecimal?
R: Sem medo :)
Da mesma forma que em decimal cada "casa" é multiplicada por potências de dez:
279 = ( 2 * 10 * 10 ) + ( 7 * 10 ) + ( 9 )
Em hexadecimal basta multiplicar por potências de 16:
3AF = ( 3 * 16 * 16 ) + ( A * 16 ) + ( F )
é o mesmo que ( 3 * 16 * 16 ) + ( 10 * 16 ) + ( 15 ) em decimal.
Parece complexo à primeira vista, mas depois que você acostuma com os valores de A a F, o resto vira hábito (da mesma forma que acostumamos com o exemplo de 0 a 9 no dia-a-dia).
Apenas para completar o raciocínio, veja um outro exemplo, desta vez em binário:
1101 = ( 1 * 2 * 2 * 2 ) + ( 1 * 2 * 2 ) + ( 0 * 2 ) + ( 1 )
Guardadas as devidas proporções, é como aquela cena do Cypher em Matrix: "I don't even see the code. All I see now is blonde, brunette, redhead." 2
2. "Eu nem vejo mais o código. Agora eu simplesmente vejo loira, morena, ruiva."