Question

计算机是如何储存数据的

Answer 1

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。