計算機如何存儲數據

『壹』 計算機是如何儲存數據的

本文目錄：

1.如何存儲0和1

2.如何存儲數字

3.如何存儲字母

4.如何存儲漢字

5.如何利用更少的空間存儲更多字元

1.如何存儲0和1

在計算機中所有的數據都被存儲為一連串的二進制信息（0和1）

內存條中間有一塊塊方塊，每個方塊上就有很多存「0」和「1」的機關，可以把一個機關想像成一個圓點，一個圓點就是一個電池，那麼就有了下面幾個環節

假設我們每個方塊都是一個小電池，當我們要存儲時，先選定一列方塊，開始虛弊每行充電，如果是「1」就充電，是「0」就不充電。由於這樣是無法存儲電量的，充電的速度是幾納秒，耗電的速度是幾毫秒，計算機採取的做法是在耗完電之前再充一次，這里就依賴 CPU 的赫茲數值，CPU 的多少赫茲就代表每秒可以充多少次電，即代表著CPU的性能高低。

2.如何存儲數字

我們平時所說的數值一般都是進制的，但計算機只能存儲0和1，所以需要將10進制的數轉為二進制讓計算機進行儲存。但也有一些特殊情況，如果想存 -3 就需要使用 補碼 (計算機無法存儲負號)；如果想存 0.75 就需要使用 浮點數 (計算機無法存儲小數點)。

3.如何存儲字元

字元存儲和數字的存儲有著相似的過程，通過 ASCII表 ，我們可以查詢到字元對應的二進制數。

ASCII.png

4.如何存儲中文

和存儲字元類似，中文也有對應的CODE值來進行存儲，將16進制的CODE值轉為二進制，計算機就可以存儲了。詳見 GBK表

GBK.png

5.如何利用更少的空間存儲更多字元

Unicode：是計算機科學領域里的一項業界標准。它對世界上大部分文字系統進行了整理、編碼，使得電腦可以用更為簡單的方式來呈現和處理文字。

如何將 Unicode 存儲到計算機中

Unicode 需要使用 32 位(4位元組)來存儲字元，他的存儲方式如下

//低性價比

a -> 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0110 0001 = 0061

你 -> 0000 0000 0000 0000 0100 1111 0110 0000 = 4F60

由於其表示簡單的字元時也使用4個位元組，浪費了很多資源，為提高效率，人們開始使用UTF-8，UTF-8是Unicode存到計算機的一種編碼方式，它不是字元集，它可以用來表示Unicode標准中的任何字元。

//高性價比

a -> 01100001

你 ->伍裂 11100100 10111101 10100000

像「a」這種較短的字元(小於七位的)，我們可以直接在前面補零表示

像「你」這種長的字腔譽閉符，由於計算機讀取時無法弄清楚是存儲了一個 由兩個一位元組組成的字元還是一個由兩位元組組成的字元，解決步驟:

我們從高位依次劃分6個字元進行分組，直到分出的組不足6個。即：0100 111101 100000

分別在每一組前面補全讀取這一串二進制信息的規則，即：11100100 10111101 10100000

1110+0100：111表示計算機需要讀取3個位元組，每個位元組的開頭都是10，10+111101、10+100000： 所以後兩個分組的開頭也補上10，說明是和第一個位元組一起的，組成一個字元。

『貳』 計算機是如何存儲數據的

第一步
如何存儲0和1

每個內存條上的矩陣清拆，都有類似上圖的東西，裡面每個圓點可以代表 0 和 1 ，表示零的時候就不充電，表示1的時候就充電，這樣我們就可以把0和1存放到電腦上了 。

第二步 
進制的轉換

我們要把生活中的10進制數轉換為電腦能懂得二進制數

第三步
儲存字元

美國人發明了ASCii表格，用10進制數對應相應的字母和符號。總共128個。相當於2的7次方，就是說7位就可以表示一個字母，補齊8位表示一個字母和符號（位是電腦里最小的單位，就是圖1裡面的一個小圓）1位元組=8位  1024位元組=1kb 1024kb=1m

我國在80年代根據美國的ASCii表格做了擴展（因為要打字啊 ，難信祥道打拚音嗎ASCii表格只能打數字和字母），一共收錄了6000多個漢字，之前2的8次方就可以把所有ASCII裡面的東西做出來，但是現在要存6000多個字，所以就進位，都是2倍，所以2的16次方，就可以吧GB2312字元集裡面的字體都包含了。就是16個2進制數，才能表示漢字，所以是一個漢字是兩個位元組。在後來win95進入中國，微軟出了GBK，擴展了GB2312。

當有了中文以後，有個組織 unicode 要把全世界的字體都收集起來，有將近12w個，原來2的16次方已經不夠了，所以次數在翻翻 ，2的32次方，也就是說表示一個unicode的字，我們需要32位 4個位元組，這也是unicode最大的缺點，所以utf-8出現了 ，utf-8的作用是 把unicode的字元，高效的存到電腦裡面，其實也就是做了一滑正搏些手腳，讓電腦會讀，看下圖就懂了

當時1個位元組的時候，就在前面補個零，然後後面的照搬

當時2個位元組的時候， 在第一段位元組的許可權加110+（補全） 第二段位元組的前面加10+（補全）

以此類推，看圖就能理解了 。

『叄』 計算機如何存儲數據

計算機如何存儲0 1：利用充電和不充電表示0和1的狀態，具體如何表示，先挖個坑，以後學習了計算機運行原理再來補全

我們在很久之前的小學就學習過10進制轉2進制，計算機就是利用這樣的特點來存儲數字。
剛才最開始講到，計算機無法直接存儲比如20這樣的數字，那麼我們可以將20做一個轉化，將其寫成2進制，20--->10100，這樣 轉化為01之後就可以在計算機中存儲。

利用ASCⅡ將字母轉化為數字存儲。

最開始利用GB2312/GBK，現在用unicode字雹悉符集；unicode字元遲猛集包含源旦乎所有字元；

JS使用unicode字元集，但是沒有使用UTF-8編碼，其使用的是UCS-2編碼，即只有兩個位元組。導致ES5無法表示uFFFF之後的字元。

『肆』 計算機是如何儲存信息的

計算機通租念世過存儲系統來完成信息的保存和提取。

存儲系統是指計算機中由存放程序和數據的各種存儲設備、控制部件及管理信息調度的設備（硬體）和演算法（軟體）所組成的系統。

存儲映像基本上分為兩種情況：一種是邏輯地址空間小於物理地址空間，映像要求可以訪問所有高啟的物理存儲器；另一種是邏輯地址空間大於物理地弊肢址空間，映像要確定每個邏輯地址實際所對應的物理地址。

『伍』 計算機內部數據的存儲形式是

1.長期存儲:硬碟、光碟、u盤、磁碟等。

2.臨時存儲:物理內存、虛擬內存、緩存和寄存器。

計算機只能識別「0」和「1」，這是由電路的邏輯決定的。電路只有兩種狀態:開和關。所有存儲在計算機中的數據都是邏輯，或者說信息在計算機中的表示(數據)是一串「0」和「1」的組合。

1.如何存儲數字？

通常我們講的數值都是十進制的，但是計算機是以二進制的形式存儲的，所以需要把十進制的數字轉換成二進制的數字供計算機存儲。

整數:直接轉換成二進制。

負數:由於計算機不能存儲負號(-)，所以十進制數的存儲需要使用浮點數(3.14)。

十進制:由於計算機不能存儲小數點(。)，對於負數(-100)的存儲就需要使用補碼。

2.如何存儲字元

美國信息交換標准代碼:美國信息交換標准代碼

根據ASCII表，將每個字元對應的ASCII值轉換成二進制並存儲在計算機中。

3.如何存儲中文？

GBK字元集(GBK是「國標」和「擴展」漢語拼音的首字母，英文名:中文內碼規范)

根據GBK對應的碼值，中文轉換成二進制存儲。

『陸』 計算機是怎麼存儲數據的

數據結構為計算機存儲、組織數據的方式。數雀襲卜據結構指相互之間存在一種或多種特定關系的數據元素的集合。通常情況下，精心選擇的數據結構可以帶來更高的運行或者存儲效率。數據結構往往同高效的檢索演算法和索引技術有關。

數據存儲對象包括數頃穗據流在加工過程中產生的臨時文件或加工過程中需要查找的信息。數據以某種格式記錄在計算機內部或外部存儲介質上。數據存儲要命名，這種命名要反映信息特徵的組成含義。數據流反映了系統中流動的數據，表現出動態數據的特徵；數據存儲反映系統中靜止的數據，表現出靜態數據的特徵。

(6)計算機如何存儲數據擴展閱讀

磁碟和磁帶都是常用的存儲介質。數據存儲組織方式因存儲介質而異。在磁帶上數據僅按順序文件方式存取；在磁碟上則可按使用要求採用順序存取或直接存取方式。數據存儲方式與數據文件組織密切相關，其關鍵在於建立記錄的邏輯與物理順序間對應關系，確定存儲地址，以提高數據存取速度。

『柒』 數字是如何存儲的

數字的存儲在計算機分為整數和浮點數存儲,整數的話都是以二進制補碼的形式存啟凱儲,正數的補碼是正數原碼本身,負數的補碼是原碼的反碼加1,而浮點數的存儲就更為復雜了,包含符號位、基數位、階碼,以「符號位+基數+階碼」的形式存放(當然這只是個簡單的模型,只是為了說明問題,基數本身是以補碼的形式存放,而階碼就特殊點了,可祥迅以參看http://..com/question/213678614.html)

英文字元都是以ASCII碼的形式存放,這是早期電腦中的數據存儲形式,就是用1B(8位)來存放一個英文字元對應的ASCII碼,最高位為0,但是現在的操作系統中都是Unicode編碼,即用2B來存放一個英文字元,高8位全為0,低8位為對應英文字元的ASCII編碼.而漢字的編碼也差不多,只不過一個漢字固定是用2B來存放的,一個漢字的編碼高8位和低8位的第一個位都為1,漢字的編碼有個區間【按照GB2312標準的漢字范圍：0xB0A1(45217)-0xF7FE(63486))】

圖像和聲音的編碼更為復雜了,因為我們知道圖片和聲音文件有很多種後綴名（圖像：例如.jpg/.png/.bmp等等.聲音：.mp3/.wma/.wav等等）按照不同的後綴名會有不同的編碼方謹旁此式,即使是同一個後綴名也可能有多種編碼方式,所以這個小點很不好回答.要簡單先了解一下的話,你可以先看看圖像中的.bmp文件是怎麼編碼成二進制文件的,這個主要編碼方式是把圖像當成一個點陣,每個點陣上有多位顏色,每一種顏色分別用一個的一定位數來編碼（這個得根據顏色的多少來決定用多少位二進制數來編碼,例如256色,真彩色等等）,點陣的位置用一定位數來編碼,對應的點陣位置上存放的就是對應顏色的編碼（呵呵.有點復雜）.

聲音的話也跟圖像編碼類似,就指.wav聲音文件來說,先把音軌按時間來劃分,每隔一定的時間采樣一次,隔的時間的倒數就是我們所說的采樣頻率.而我們是對每一個採到的聲音進行編碼,例如按照聲波的振幅進行編碼,不同的振幅對應不同的二進制編碼,如振幅0對應00000000,這只是簡單的說明一下.wav音頻文件的編碼。