计算机如何存储数据

‘壹’ 计算机是如何储存数据的

本文目录：

1.如何存储0和1

2.如何存储数字

3.如何存储字母

4.如何存储汉字

5.如何利用更少的空间存储更多字符

1.如何存储0和1

在计算机中所有的数据都被存储为一连串的二进制信息（0和1）

内存条中间有一块块方块，每个方块上就有很多存“0”和“1”的机关，可以把一个机关想象成一个圆点，一个圆点就是一个电池，那么就有了下面几个环节

假设我们每个方块都是一个小电池，当我们要存储时，先选定一列方块，开始虚弊每行充电，如果是“1”就充电，是“0”就不充电。由于这样是无法存储电量的，充电的速度是几纳秒，耗电的速度是几毫秒，计算机采取的做法是在耗完电之前再充一次，这里就依赖 CPU 的赫兹数值，CPU 的多少赫兹就代表每秒可以充多少次电，即代表着CPU的性能高低。

2.如何存储数字

我们平时所说的数值一般都是进制的，但计算机只能存储0和1，所以需要将10进制的数转为二进制让计算机进行储存。但也有一些特殊情况，如果想存 -3 就需要使用 补码 (计算机无法存储负号)；如果想存 0.75 就需要使用 浮点数 (计算机无法存储小数点)。

3.如何存储字符

字符存储和数字的存储有着相似的过程，通过 ASCII表 ，我们可以查询到字符对应的二进制数。

ASCII.png

4.如何存储中文

和存储字符类似，中文也有对应的CODE值来进行存储，将16进制的CODE值转为二进制，计算机就可以存储了。详见 GBK表

GBK.png

5.如何利用更少的空间存储更多字符

Unicode：是计算机科学领域里的一项业界标准。它对世界上大部分文字系统进行了整理、编码，使得电脑可以用更为简单的方式来呈现和处理文字。

如何将 Unicode 存储到计算机中

Unicode 需要使用 32 位(4字节)来存储字符，他的存储方式如下

//低性价比

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

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

由于其表示简单的字符时也使用4个字节，浪费了很多资源，为提高效率，人们开始使用UTF-8，UTF-8是Unicode存到计算机的一种编码方式，它不是字符集，它可以用来表示Unicode标准中的任何字符。

//高性价比

a -> 01100001

你 ->伍裂 11100100 10111101 10100000

像“a”这种较短的字符(小于七位的)，我们可以直接在前面补零表示

像“你”这种长的字腔誉闭符，由于计算机读取时无法弄清楚是存储了一个 由两个一字节组成的字符还是一个由两字节组成的字符，解决步骤:

我们从高位依次划分6个字符进行分组，直到分出的组不足6个。即：0100 111101 100000

分别在每一组前面补全读取这一串二进制信息的规则，即：11100100 10111101 10100000

1110+0100：111表示计算机需要读取3个字节，每个字节的开头都是10，10+111101、10+100000： 所以后两个分组的开头也补上10，说明是和第一个字节一起的，组成一个字符。

‘贰’ 计算机是如何存储数据的

第一步
如何存储0和1

每个内存条上的矩阵清拆，都有类似上图的东西，里面每个圆点可以代表 0 和 1 ，表示零的时候就不充电，表示1的时候就充电，这样我们就可以把0和1存放到电脑上了 。

第二步 
进制的转换

我们要把生活中的10进制数转换为电脑能懂得二进制数

第三步
储存字符

美国人发明了ASCii表格，用10进制数对应相应的字母和符号。总共128个。相当于2的7次方，就是说7位就可以表示一个字母，补齐8位表示一个字母和符号（位是电脑里最小的单位，就是图1里面的一个小圆）1字节=8位  1024字节=1kb 1024kb=1m

我国在80年代根据美国的ASCii表格做了扩展（因为要打字啊 ，难信祥道打拼音吗ASCii表格只能打数字和字母），一共收录了6000多个汉字，之前2的8次方就可以把所有ASCII里面的东西做出来，但是现在要存6000多个字，所以就进位，都是2倍，所以2的16次方，就可以吧GB2312字符集里面的字体都包含了。就是16个2进制数，才能表示汉字，所以是一个汉字是两个字节。在后来win95进入中国，微软出了GBK，扩展了GB2312。

当有了中文以后，有个组织 unicode 要把全世界的字体都收集起来，有将近12w个，原来2的16次方已经不够了，所以次数在翻翻 ，2的32次方，也就是说表示一个unicode的字，我们需要32位 4个字节，这也是unicode最大的缺点，所以utf-8出现了 ，utf-8的作用是 把unicode的字符，高效的存到电脑里面，其实也就是做了一滑正搏些手脚，让电脑会读，看下图就懂了

当时1个字节的时候，就在前面补个零，然后后面的照搬

当时2个字节的时候， 在第一段字节的权限加110+（补全） 第二段字节的前面加10+（补全）

以此类推，看图就能理解了 。

‘叁’ 计算机如何存储数据

计算机如何存储0 1：利用充电和不充电表示0和1的状态，具体如何表示，先挖个坑，以后学习了计算机运行原理再来补全

我们在很久之前的小学就学习过10进制转2进制，计算机就是利用这样的特点来存储数字。
刚才最开始讲到，计算机无法直接存储比如20这样的数字，那么我们可以将20做一个转化，将其写成2进制，20--->10100，这样 转化为01之后就可以在计算机中存储。

利用ASCⅡ将字母转化为数字存储。

最开始利用GB2312/GBK，现在用unicode字雹悉符集；unicode字符迟猛集包含源旦乎所有字符；

JS使用unicode字符集，但是没有使用UTF-8编码，其使用的是UCS-2编码，即只有两个字节。导致ES5无法表示uFFFF之后的字符。

‘肆’ 计算机是如何储存信息的

计算机通租念世过存储系统来完成信息的保存和提取。

存储系统是指计算机中由存放程序和数据的各种存储设备、控制部件及管理信息调度的设备（硬件）和算法（软件）所组成的系统。

存储映像基本上分为两种情况：一种是逻辑地址空间小于物理地址空间，映像要求可以访问所有高启的物理存储器；另一种是逻辑地址空间大于物理地弊肢址空间，映像要确定每个逻辑地址实际所对应的物理地址。

‘伍’ 计算机内部数据的存储形式是

1.长期存储:硬盘、光盘、u盘、磁盘等。

2.临时存储:物理内存、虚拟内存、缓存和寄存器。

计算机只能识别“0”和“1”，这是由电路的逻辑决定的。电路只有两种状态:开和关。所有存储在计算机中的数据都是逻辑，或者说信息在计算机中的表示(数据)是一串“0”和“1”的组合。

1.如何存储数字？

通常我们讲的数值都是十进制的，但是计算机是以二进制的形式存储的，所以需要把十进制的数字转换成二进制的数字供计算机存储。

整数:直接转换成二进制。

负数:由于计算机不能存储负号(-)，所以十进制数的存储需要使用浮点数(3.14)。

十进制:由于计算机不能存储小数点(。)，对于负数(-100)的存储就需要使用补码。

2.如何存储字符

美国信息交换标准代码:美国信息交换标准代码

根据ASCII表，将每个字符对应的ASCII值转换成二进制并存储在计算机中。

3.如何存储中文？

GBK字符集(GBK是“国标”和“扩展”汉语拼音的首字母，英文名:中文内码规范)

根据GBK对应的码值，中文转换成二进制存储。

‘陆’ 计算机是怎么存储数据的

数据结构为计算机存储、组织数据的方式。数雀袭卜据结构指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。通常情况下，精心选择的数据结构可以带来更高的运行或者存储效率。数据结构往往同高效的检索算法和索引技术有关。

数据存储对象包括数顷穗据流在加工过程中产生的临时文件或加工过程中需要查找的信息。数据以某种格式记录在计算机内部或外部存储介质上。数据存储要命名，这种命名要反映信息特征的组成含义。数据流反映了系统中流动的数据，表现出动态数据的特征；数据存储反映系统中静止的数据，表现出静态数据的特征。

(6)计算机如何存储数据扩展阅读

磁盘和磁带都是常用的存储介质。数据存储组织方式因存储介质而异。在磁带上数据仅按顺序文件方式存取；在磁盘上则可按使用要求采用顺序存取或直接存取方式。数据存储方式与数据文件组织密切相关，其关键在于建立记录的逻辑与物理顺序间对应关系，确定存储地址，以提高数据存取速度。

‘柒’ 数字是如何存储的

数字的存储在计算机分为整数和浮点数存储,整数的话都是以二进制补码的形式存启凯储,正数的补码是正数原码本身,负数的补码是原码的反码加1,而浮点数的存储就更为复杂了,包含符号位、基数位、阶码,以“符号位+基数+阶码”的形式存放(当然这只是个简单的模型,只是为了说明问题,基数本身是以补码的形式存放,而阶码就特殊点了,可祥迅以参看http://..com/question/213678614.html)

英文字符都是以ASCII码的形式存放,这是早期电脑中的数据存储形式,就是用1B(8位)来存放一个英文字符对应的ASCII码,最高位为0,但是现在的操作系统中都是Unicode编码,即用2B来存放一个英文字符,高8位全为0,低8位为对应英文字符的ASCII编码.而汉字的编码也差不多,只不过一个汉字固定是用2B来存放的,一个汉字的编码高8位和低8位的第一个位都为1,汉字的编码有个区间【按照GB2312标准的汉字范围：0xB0A1(45217)-0xF7FE(63486))】

图像和声音的编码更为复杂了,因为我们知道图片和声音文件有很多种后缀名（图像：例如.jpg/.png/.bmp等等.声音：.mp3/.wma/.wav等等）按照不同的后缀名会有不同的编码方谨旁此式,即使是同一个后缀名也可能有多种编码方式,所以这个小点很不好回答.要简单先了解一下的话,你可以先看看图像中的.bmp文件是怎么编码成二进制文件的,这个主要编码方式是把图像当成一个点阵,每个点阵上有多位颜色,每一种颜色分别用一个的一定位数来编码（这个得根据颜色的多少来决定用多少位二进制数来编码,例如256色,真彩色等等）,点阵的位置用一定位数来编码,对应的点阵位置上存放的就是对应颜色的编码（呵呵.有点复杂）.

声音的话也跟图像编码类似,就指.wav声音文件来说,先把音轨按时间来划分,每隔一定的时间采样一次,隔的时间的倒数就是我们所说的采样频率.而我们是对每一个采到的声音进行编码,例如按照声波的振幅进行编码,不同的振幅对应不同的二进制编码,如振幅0对应00000000,这只是简单的说明一下.wav音频文件的编码。