计算机如何存储数据

编程基础

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2.最大的软件：操作系统 维基百科

3.自己写软件：数据结构&算法《数据结构与算法分析》 掌握排序算法非常必要

4.多人写软件：软件工程代码大全

层次结构

• 操作系统运行于硬件之上

• 浏览器运行于操作系统之上

• HTML/CSS/JS运行于浏览器之上

• HTML/CSS/JS和数据都来自于服务器

三层依赖关系

• HTML+CSS+JS依赖浏览器

• 浏览器依赖操作系统

• 操作系统依赖硬件

计算机存储

计算机是采用二进制存储方式，即只能存储0和1。所以计算机里所有的数据都是一串由0和1组成的二进制信息，那计算机是如何存储0和1呢？如何将各种数据转化成二进制存储的呢？

第一步：如何存储0和1

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如图所示8*8的晶体管方阵 竖向存值 横向输电
1就充电（显示红色），0就不充电（显示白色）
晶体管存电少，耗电很快（ms），要多次刷新，就是在没耗尽电量之前进行充电(ns)，CPU的赫兹就是每秒刷新多少次，来保证1还是1。

第二步：存储数字

其他进制转二进制
十进制转二进制
37(10)=3 * 10 ^1 +7* 10^0 =32+4+1=1 * 2^5+1 * 2^2+1 * 2^0=100101(2)
那么负值怎么存储？第一位作为符号位+0-1，但可能有问题，采用补码来存储
小数怎么存储？
0.75(10)=7 * 1/10+5 * 1/10 ^2=0.5+0.25=1 * 1/2+1 * 1/4=0.11(2)
只有0和1，那小数点怎么表示？采用浮点数存储

第三步：存储字符

外国人将每个字符进行了编号0~127共128个ASCII码值
ASCII美国标准表

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如果你想存储 a，那么就储存 97(10) 对应的二进制
a -> 0110 0001（2） -> 61（16）（为方便书写将二进制转成十六进制）

如果你想存储字符1，那么就储存 49（10） 对应的二进制
1 -> 0011 0001（2） -> 31（16）

第四步：存储中文

我国制定了常用中文字符集[GB 2312 中国国家标准字符集(https://zh.wikipedia.org/wiki/GB_2312)
而后微软将一些生僻字日韩字符等加入后推出了GBK字符集

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第五步 全球字符 Unicode字符集 4个字节32位存储

第六步 如何将Unicode存进计算机

• 低效率方式：
  a -> 00000000 00000000 00000000 01100001（2） = 0061（16）
  你 -> 00000000 00000000 01001111 01100000（2） = 4F60（16）

• UTF-8高效率方式：
  a -> 01100001
  你-> 11100100 10111101 10100000

使用UTF-8编码方式（是将Unicode存入计算机的一种算法步骤），UTF-8可以变长存储，根据字节的长短来不定长的存储，以节省空间。

• 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，解决方法:

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：1110XXXX 10XXXXXX10XXXXXX
1110XXXX：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+XXXXXX、10+XXXXXX： 所以后两个字节的开头也补上10，说明是和第一个字节共三个字节一起的，组成一个字符。只有X才是原二进制有效的数据。

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！ JS采用Unicode字符集，但没使用UTF-8编码。