计算机数据存储与进制
计算机数据存储与进制
文章目录
- 计算机数据存储与进制
- python软件安装
- 数据存储
- 内存
- 进制
- 二进制
- 八进制
- 十进制
- 十六进制
- 进制转换
- 十进制转二进制
- 二进制转十进制
- 八进制转二进制
- 二进制转八进制
- 十六进制转二进制
- 二进制转十六进制
- 进制对应表
- 存储数据的方式
- 原码
- 反码
- 补码
python软件安装
链接：https://pan.baidu.com/s/1WrbMwSLbyeXLyDWzhaFnLA
提取码：wzvn
内涵：pycharm专业版、python3.6以及安装介绍
数据存储
在前面 我们首先思考一下，
1.为什么要使用计算机？
当然是为了存储数据、处理数据
2.数据存在哪里？
数据存储在内存当中
3.那么内存是如何存储数据的呢？
首先得先要弄清楚怎么存储数字
内存
内存是计算机存储数据的一个介质
抽象内存：一个开关，有两种状态，一种为开，一种为关，我们把开对应为1，把关对应为0。把8个开关丢入到一个房间里，那么就可以称这个房间为一个字节。一个开关代表的是一位数，每个房间都有门牌号，可以看作成地址。把无数个房间罗列起来组成一个摩天大厦，把摩天大厦看做成内存。
单位：
1bit
8bit == 1字节
1024字节 == 1K
1024K == 1M
1024M == 1G
1024G == 1T
进制
二进制
逢二进一
0 1
1 + 1 = 10
八进制
逢八进一
0 1 2 3 4 5 6 7
1 + 7 = 10
十进制
逢十进一
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 + 9 = 10
十六进制
逢十六进一
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f
1 + f = 10
进制转换
十进制转二进制
公式：倒除法，余数逆序
例如55
55除以2得27 余数1
27除以2得13 余数1
13除以2得6 余数1
6除以2得3 余数0
3除以2得1 余数1
那么逆序可得110111
二进制转十进制
公式：当前的数字(0、1)乘以2的位数次方，然后相加
例如110111
1 x 2^5 + 1 x 2^4 + 0 x 2^3 + 1 x 2^2 + 1 x 2^2 + 1 x 2^1 + 1 x 2^0
= 32 + 16 + 0 + 4 + 2 + 1
= 55
八进制转二进制
公式: [一转三位] 八进制的一位相当于二进制的三位，计算时按十进制转换，不足三位高位补0
例如65
6 _ _ _ 计算：6除以2得3，余数0，3除以2得1，余数1. 那么6可以化为 1 1 0
5 _ _ _ 计算：5除以2得2，余数1，2除以2得1，余数0. 那么5可以化为 1 0 1
总结可得65为110101
二进制转八进制
公式: [三位一取] 从低位开始，每三位得到一个八进制数字，最后高位不足则补0
例如110101
0110 _ 计算：0x2^3+1x2^2+1x2^1+0x2^0 得出0+4+2+0=6
0101 _ 计算：0x2^3+1x2^2+0x2^1+1x2^0 得出0+4+0+1=5
综上述可得110101为65
十六进制转二进制
公式: [一转四位] 十六进制的一位相当于二进制的四位，计算时按十进制转换，不足四位高位补0
例如75
7 _ _ _ _ 计算：7除以2得3，余数1，3除以2得1，余数1. 那么7可以化为 0 1 1 1
5 _ _ _ _ 计算：5除以2得2，余数1，2除以2得1，余数0. 那么5可以化为 0 1 0 1
总结可得75为01110101
二进制转十六进制
公式: [四位一取] 从低位开始，每四位得到一个十六进制数字，最后高位不足则补0
例如01110101
0111 _ 计算：0x2^3+1x2^2+1x2^1+1x2^0 得出0+4+2+1=7
0101 _ 计算：0x2^3+1x2^2+0x2^1+1x2^0 得出0+4+0+1=5
综上述可得01110101为75
其实我们可使用一个简便得方法
叫做8 4 2 1
例如 01100101 0 1 1 0 0 1 0 1 --------------- 8 4 2 1 8 4 2 1 可得出4+2=6 4+1=5 得出65 例如 01110101 0 1 1 1 0 1 0 1 --------------- 8 4 2 1 8 4 2 1 可得出4+2+1=7 4+1=5 得出75
进制对应表
| 十进制 | 二进制 | 八进制 | 十六进制 |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 1 |
| 2 | 10 | 2 | 2 |
| 3 | 11 | 3 | 3 |
| 4 | 100 | 4 | 4 |
| 5 | 101 | 5 | 5 |
| 6 | 110 | 6 | 6 |
| 7 | 111 | 7 | 7 |
| 8 | 1000 | 10 | 8 |
| 9 | 1001 | 11 | 9 |
| 10 | 1010 | 12 | a |
| 11 | 1011 | 13 | b |
| 12 | 1100 | 14 | c |
| 13 | 1101 | 15 | d |
| 14 | 1110 | 16 | e |
| 15 | 1111 | 17 | f |
存储数据的方式
内存中存储的是数据的二进制形式
存储数据：
1、计算机先开辟空间，在存储数据，计算机开辟空间的最小单位是字节
2、在数据存储时，用最高位标识符号位，0表示正数，1表示复数
原码
原码：规定了字节数，写明了符号位，得到了数据的原码
思考：内存是以数据原码的形式存储的吗？
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
+ 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
---------------------------------------------------
1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0010 -2
结论：不以原码的形式存储数据
反码
反码：正数的反码就是其原码，负数的反码事其原码的符号位不变其他位取反
思考：内存是以数据反码的形式存储的吗？
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
+ 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1110
---------------------------------------------------
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
结论：不以反码的形式存储数据
补码
补码：正数的补码是其原码(正数三码合一)，负数的补码是反码加1
0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001
+ 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
---------------------------------------------------
1 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
# 加法最后得到的1溢出了，没有存储到内存中
结论：以补码的形式存储数据