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 -> 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。
计算机中数据是如何存储的?
1、二进制二进制作为计算技术中广泛采用的一种数制,两个数字便可表示所有数字,二进制数据是用0和1两个数码来表示的数。它的基数为2,进位规则是“逢二进一”,借位规则是“借一当二”,由18世纪德国数理哲学大师莱布尼兹发现。当前的计算机系统使用的基本上是二进制系统,数据在计算机中主要是以补码的形式存储的。计算机中的二进制则是一个非常微小的开关,用“开”来表示1,“关”来表示0。2、三进制三进制以3为底数的进位制,三进制数有0、1、2三个数码,逢三进一。在计算机发展的早期,采用了一种偏置了的三进制(对称三进制),有-1、0、1三个数码,这种三进制逢+/-2进一。3、四进制四进制以4为基数的进位制,以 0、1、2 和 3 四个数字表示任何实数。四进制与所有固定基数的计数系统有着很多共同的属性,比如以标准的形式表示任何实数的能力,以及表示有理数与无理数的特性。4、四进制四进制以4为底数的进位制,以 0、1、2 和 3 四个数字表示任何实数。四进制与所有固定底数的记数系统有着很多共同的属性,比如以标准的形式表示任何实数的能力,以及表示有理数与无理数的特性。5、八进制Octal,缩写OCT或O,一种以8为基数的计数法,采用0,1,2,3,4,5,6,7八个数字,逢八进1。一些编程语言中常常以数字0开始表明该数字是八进制。八进制的数和二进制数可以按位对应(八进制一位对应二进制三位),因此常应用在计算机语言中。
数据在计算机内部就是以什么样的形式进行储存和处理的?
计算机中所有信息都是以二进制的形式存储在电脑内部的。
二进位计数制仅用两个数码。0和1,所以,任何具有二个不同稳定状态的元件都可用来表示数的某一位。而在实际上具有两种明显稳定状态的元件很多。
例如,氖灯的"亮"和"熄";开关的”开“和”关“; 电压的”高“和”低“、”正“和”负“;纸带上的”有孔“和“无孔”,电路中的”有信号“和”无信号“, 磁性材料的南极和北极等等。
利用这些截然不同的状态来代表数字,是很容易实现的。不仅如此,更重要的是两种截然不同的状态不单有量上的差别,而且是有质上的不同。这样就能大大提高机器的抗干扰能力,提高可靠性。
扩展资料:
二进位计数制的四则运算规则十分简单。而且四则运算最后都可归结为加法运算和移位,这样,电子计算机中的运算器线路也变得十分简单了。不仅如此,线路简化了,速度也就可以提高。这也是十进位计数制所不能相比的。
由于二进位制有包括三进位制在内的其他进位制所没有的优点,所以大多数电子计算机还是采用二进制。
此外,由于二进制中只用二个符号 “ 0” 和“1”,因而可用布尔代数来分析和综合机器中的逻辑线路。这为设计电子计算机线路提供了一个很有用的工具。