C语言用二进制0和1来存储所有数据。比如整数用二进制数表示，字符用对应的二进制数，比如字母A是65，二进制是01000001。位运算就是直接操作二进制位，比如按位与、或、非。内存里每个数据占固定位数，比如int占4个字节32位。

为什么这样设计呢？因为计算机本质只能识别二进制信号。比如8位二进制可以表示256种值（2的8次方），刚好覆盖ASCII字符表。比如A的ASCII码是65，转换成二进制就是01000001（64+1）。内存编码时，每个变量在内存中占连续字节，比如int占4字节32位，这样CPU可以直接按位操作。比如用&运算符做按位与，相当于0和0或1都为0，1和1才为1。这种设计让程序能高效处理硬件底层，比如优化位掩码和位操作。比如用位运算判断奇偶，比用%取余快很多，因为不需要计算模值。比如x&1就能判断x是否为偶数，1的二进制一位是1，其他位是0，所以结果只有一位保留。内存编码还影响数据对齐，比如int对齐到4字节边界，这样访问速度更快。比如char占1字节，short占2字节，int占4字节，long占8字节，这样数据在内存中排列更紧凑。比如用位运算实现小端或大端存储转换，比如把32位整数从大端转为小端，需要把高位字节和低位字节交换位置。这种设计让C语言能直接操作硬件，比如单片机编程时需要精确控制每个二进制位。比如用位掩码0x80（二进制10000000）可以控制单片机IO口的高低电平。这种二进制存储方式让C语言成为系统级编程的首选，比如Linux内核开发都用C语言操作二进制数据。