內存如何儲存數據

A. 計算機是如何通過內存進行數據的存儲

首先，需要由一些半導體組成門電路，可以完成與、或、異或等電路邏輯。
然後，由門電路組成一個基本的存儲單元，這個存儲單元可以穩定地保持低電平和高電平兩個狀態(0和1），這就是內存的一個bit

最後，把大量的這種存儲單元組成陣列，通過縱橫方向的控制電路來控制每個bit的電平狀態，用來表示0和1，從而實現信息的存儲。

物理介質上，所有這些存儲單元是被蝕刻在矽片上，做成各種封裝好的內存晶元（內存顆粒），再由廠家製作內存條電路板，把若干這樣的晶元集中在一塊板子上，成為內存條。

大體就是這樣。

B. 數據在內存中的儲存過程

內存卡屬於快閃記憶體flash類型的產品而快閃記憶體是以單晶體管作為二進制信號的存儲單元，其結構與普通的半導體晶體管非常類似，區別在於快閃記憶體的晶體管加入了「浮動柵（floating gate）」和「控制柵（Control gate）」。浮動柵用於貯存電子，表面被一層硅氧化物絕緣體所包覆，並通過電容與控制柵相耦合。當負電子在控制柵的作用下被注入到浮動柵中時，NAND單晶體管的存儲狀態就由1變成0；而當負電子從浮動柵中移走後，存儲狀態就由0變成1。包覆在浮動柵表面的絕緣體的作用就是將內部的電子「困住」，達到保存數據的目的。如果要寫入數據，就必須將浮動柵中的負電子全部移走，令目標存儲區域都處於1狀態，只有遇到數據0時才發生寫入動作，但這個過程需要耗費較長的時間，導致不管是NAND還是NOR型快閃記憶體，其寫入速度總是慢於數據讀取的速度。

C. 數據元素如何儲存到內存中

數據元素如何儲存到內存中，把它先轉化為二進制數也就是原碼,然後再轉化為反碼,最後化為補碼存到內存中。
數據元素在計算機中的存儲方式是順序結構和鏈接結構。數據有數值型和非數值型兩類,這些數據在計算機中都必須以二進制形式表示。

D. C語言的基本類型在內存中怎麼儲存的

1、整型數據：所有整數（正負零）在內存中都是以補碼的形式存在。對於一個正整數來說，它的補碼就是它的原碼本身。對於一個負整數來說，它的補碼為原碼取反再加1。

2、字元型數據：把字元的相對應的ASCII碼（整數，映射關系見ASCII碼表）放到存儲碼單元中，而這些ASCII代碼值在計算機中同樣以二進制補碼的形式存放的。

3、實型數據：也叫浮點數，在計算機中也是以二進制的方式存儲，關鍵在於如何將十進制的小數轉化為二進制來表示。

(4)內存如何儲存數據擴展閱讀

C語言存儲數據使用注意事項

C語言中（包括C++/Java）實際存儲浮點數都不是這樣直接存儲「整數二進制+小數二進制」就完事的，這只是第一步。轉化二進制以後還要進行處理，實際的存儲標準是IEEE754

遇見一直「乘不凈」的浮點數，最終能取多少位取決於編譯器對應的浮點類型數據的分配位元組，位元組數越多越精確。故double要比float精確不僅僅是整數部分上限更高，小數部分也能取到更低的位數，故而更精確。

盡量避免大的浮點數和小浮點數運算，由於浮點數存儲的特點，常常會使小的浮點數丟失且判斷兩個浮點數或一個浮點數和整數，常量是否相等，使用abs（x-y）<0.000001這種形式。

E. 內存的數據存儲機制

1.寄存器(register)。這是最快的存儲區，寄存器的數量極其有限，所以寄存器由
編譯器
根據需求進行分配，你不能
直接控制
。
2.堆棧(Stack)。位於通用RAM(
random-access
memory,
隨機訪問存儲器
)中，通過它的「
堆棧指針
」可以從處理器那裡獲得。堆棧指針若向
下移動，則分配新的內存空間，若向上移動，則
釋放內存
。創建程序時，
Java編譯器
必須知道存儲在堆棧內所有數據的大小和生命周期，
因為它必須生成相應的代碼，以便上下移動堆棧指針。由於約束性質，所以一般存儲的是Java的
對象引用
和變數。
優點：快速分配的存儲，僅次於寄存器。
缺點：限制了程序的靈活性。
3.堆(heap)。通用性
內存池
，用於存放所有的Java對象。堆的好處是：編輯器
不需要知道
堆里要分配多少
存儲區域
，也
不必知道
存儲的數
據在堆里的存活多長時間。在Java中，創建一個對象，只需要用new，當執行這行代碼，會自動在堆里進行存儲分配。
優點：在堆里分配存儲有很大的靈活性。
缺點是：用堆進行存儲分配比用堆棧進行存儲需要更多的時間。
4.靜態存儲(static
storage)。是指在固定位置(也在RAM里)。靜態存儲里存放程序運行時
一直存在
的數據。通常是Java的
靜態變數
，但
Java對象本身從來不會放在靜態存儲空間里。
5.常量存儲(constant
storage)。通常是存放在ROM(read-only
memory，
只讀存儲器
)中，因為常量本身他們永遠不會被改變。

F. 內存是如何存放數據的

-內存最小單位是一些類似於二極體這樣的東西，它能存儲一個電狀態，高或低，可表示1或0；
-這些單元經過組織起來保存數據，組織的方法是8個編成一個位元組，4個位元組一個字，每組數據都可以讀寫；
-這些單元按照順序排放後用地址編號，按照地址可訪問其中的任一個字、位元組；
-這些電路訪問時由兩組數據連線：地址線和數據線，比如都是32位的，地址線描述要訪問的具體單元，數據線存放要給這個單元賦值的數據(寫訪問)或讀出的數據(讀訪問)；
-這些單元上電時才能保持狀態，所以內存你一掉電(關機)，其中的數據就丟失了。

G. 31.2如何在內存用四個位元組存儲

一、整數在內存中的存儲（32位系統）
位元組序（32位系統）
1、小端位元組序
2、大端位元組序
二、判斷當前主機是大端位元組序還是小端？（32位系統）
三、原碼、反碼、補碼（32位系統）
一、整數在內存中的存儲（32位系統）
在vs中我們通過調試器就可以看到內存中的詳細情況

在這里插入圖片描述
進入調試階段

調試 -->窗口—>內存
四個內存是四個窗口，內存1，2，3，4，都可以進入

在這里插入圖片描述
現在我們就可以看到a的地址 0x00AFFEEC
int型在內存中是以4個位元組為單位存儲的，內存中用16進製表示，就可以看到a的值為64（16進制），10進制為100；

位元組序（32位系統）
位元組序簡單來說，就是指超過一個位元組的數據類型在在內存中的存儲順序。
研究數字的高位在內存的高地址還是低地址。

1、小端位元組序
高位位元組數據存放在高地址處、低位數據存放在低地址處。

在這里我們輸入一個十六進制數來看看在內存中的展示情況

在這里插入圖片描述
在這里插入圖片描述

可以看到44存放的位置在低地址，高位的11存放在了高地址中

2、大端位元組序
高位位元組數據存放在低地址處、低位數據存放在高地址處。

只不過日常中，大端位元組序在PC上並不是很主流

二、判斷當前主機是大端位元組序還是小端？（32位系統）
int isDuan(int a){

int* p = &a;
char* p2 = (char*)p;
if (*p2 == 0x11){
return 1;//表示大端位元組序
}
return 0;//表示小端位元組序
}
int main()
{
int a = 0x11223344;
printf("%d\n", isDuan(a));

system("pause");
return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
三、原碼、反碼、補碼（32位系統）
我們在內存中先觀察一個負數在內存中的存儲方式

int a = -10;
1
1
在這里插入圖片描述

在內存中我們可以看到在內存的存儲的值為 f6 ff ff ff
由於我的計算機時小端位元組序，它的值就為ff ff ff f6,我們再用二進制的方式進行表示

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110
我們再來表示-10的原碼：
1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010

第一位的1表示負數，0表示整數

而在計算機中內存是按照補碼的方式進行存儲，
1
1
反碼： 原碼取反
那對於剛才的-10的原碼取反得到的反碼就是
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0101

首位置表示正負不進行操作。

補碼： 反碼+1

對於-10的反碼+1我們就得到
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110

對於補碼轉換成原碼轉換：
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000–>補碼
1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111–>反碼
1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000–>反碼+1

可以看到：
原碼 ==> 補碼 取反+1；
反碼 ==> 補碼 取反+1；

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以下外我給你找到的：
內存指的是內存儲器

和硬碟相比,他的輸入輸出速度要快的多
因為他是直接晶元集成電路存儲,和電流的速度差不多
而硬碟是磁碟存儲,每分鍾只有5400/7200/10000轉

內存主要是用來臨時存貯數據
比如電腦中調用的數據,就需要從硬碟讀出,發給內存,然後內存再發給CPU

也可以理解成是內存和CPU之間的緩存,
因為CPU中的ALU(虛擬寄存器)速度要比硬碟速度快的多.
所以需要內存用來給CPU和硬碟之間進行溝通
當然光碟/軟盤等所有外存貯器都是用內存來作橋梁的

舉個例子
比如你復制了一些東西
在你沒有粘貼或或粘貼後沒有保存的狀態下
這些數據就臨時存放在內存中

內存有兩個部分
隨機存儲器(RAM)
也就是臨時存放數據用的,
斷電後數據丟失
所以你復制了東西,沒有粘貼時,從新啟動計算機後就無法粘貼剛才復制的數據了
比如你玩游戲時,剛玩完游戲感覺計算機速度下降了,這就是內存被游戲數據佔用了
從新啟動計算機後速度恢復正常,也就是內存中的RAM釋放了數據

另一個部分就是只讀存儲器(ROM)
他是死的,刪不掉,也無法覆蓋其他數據
主要用來存儲內存廠商/型號等

虛擬內存一般是用在內存不足的情況下
系統自動調用硬碟的空間,用來暫時替代不夠的內存工作

由於虛擬內存用的是硬碟空間
硬碟的讀寫速度要遠遠低於真正的內存
所以設置過大虛擬內存會影響你計算機的速度
並且虛擬內存最好是設置成你不經常用的磁碟分區上
因為不經常用的分區碎片少,磁頭讀寫順暢,相對較快

I. 計算機是如何儲存數據的

本文目錄：

1.如何存儲0和1

2.如何存儲數字

3.如何存儲字母

4.如何存儲漢字

5.如何利用更少的空間存儲更多字元

1.如何存儲0和1

在計算機中所有的數據都被存儲為一連串的二進制信息（0和1）

內存條中間有一塊塊方塊，每個方塊上就有很多存「0」和「1」的機關，可以把一個機關想像成一個圓點，一個圓點就是一個電池，那麼就有了下面幾個環節

假設我們每個方塊都是一個小電池，當我們要存儲時，先選定一列方塊，開始每行充電，如果是「1」就充電，是「0」就不充電。由於這樣是無法存儲電量的，充電的速度是幾納秒，耗電的速度是幾毫秒，計算機採取的做法是在耗完電之前再充一次，這里就依賴 CPU 的赫茲數值，CPU 的多少赫茲就代表每秒可以充多少次電，即代表著CPU的性能高低。

2.如何存儲數字

我們平時所說的數值一般都是進制的，但計算機只能存儲0和1，所以需要將10進制的數轉為二進制讓計算機進行儲存。但也有一些特殊情況，如果想存 -3 就需要使用 補碼 (計算機無法存儲負號)；如果想存 0.75 就需要使用 浮點數 (計算機無法存儲小數點)。

3.如何存儲字元

字元存儲和數字的存儲有著相似的過程，通過 ASCII表 ，我們可以查詢到字元對應的二進制數。

ASCII.png

4.如何存儲中文

和存儲字元類似，中文也有對應的CODE值來進行存儲，將16進制的CODE值轉為二進制，計算機就可以存儲了。詳見 GBK表

GBK.png

5.如何利用更少的空間存儲更多字元

Unicode：是計算機科學領域里的一項業界標准。它對世界上大部分文字系統進行了整理、編碼，使得電腦可以用更為簡單的方式來呈現和處理文字。

如何將 Unicode 存儲到計算機中

Unicode 需要使用 32 位(4位元組)來存儲字元，他的存儲方式如下

//低性價比

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

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

由於其表示簡單的字元時也使用4個位元組，浪費了很多資源，為提高效率，人們開始使用UTF-8，UTF-8是Unicode存到計算機的一種編碼方式，它不是字元集，它可以用來表示Unicode標准中的任何字元。

//高性價比

a -> 01100001

你 -> 11100100 10111101 10100000

像「a」這種較短的字元(小於七位的)，我們可以直接在前面補零表示

像「你」這種長的字元，由於計算機讀取時無法弄清楚是存儲了一個 由兩個一位元組組成的字元還是一個由兩位元組組成的字元，解決步驟:

我們從高位依次劃分6個字元進行分組，直到分出的組不足6個。即：0100 111101 100000

分別在每一組前面補全讀取這一串二進制信息的規則，即：11100100 10111101 10100000

1110+0100：111表示計算機需要讀取3個位元組，每個位元組的開頭都是10，10+111101、10+100000： 所以後兩個分組的開頭也補上10，說明是和第一個位元組一起的，組成一個字元。

J. 計算機是如何存儲數據的

第一步
如何存儲0和1

每個內存條上的矩陣，都有類似上圖的東西，裡面每個圓點可以代表 0 和 1 ，表示零的時候就不充電，表示1的時候就充電，這樣我們就可以把0和1存放到電腦上了 。

第二步 
進制的轉換

我們要把生活中的10進制數轉換為電腦能懂得二進制數

第三步
儲存字元

美國人發明了ASCii表格，用10進制數對應相應的字母和符號。總共128個。相當於2的7次方，就是說7位就可以表示一個字母，補齊8位表示一個字母和符號（位是電腦里最小的單位，就是圖1裡面的一個小圓）1位元組=8位  1024位元組=1kb 1024kb=1m

我國在80年代根據美國的ASCii表格做了擴展（因為要打字啊 ，難道打拚音嗎ASCii表格只能打數字和字母），一共收錄了6000多個漢字，之前2的8次方就可以把所有ASCII裡面的東西做出來，但是現在要存6000多個字，所以就進位，都是2倍，所以2的16次方，就可以吧GB2312字元集裡面的字體都包含了。就是16個2進制數，才能表示漢字，所以是一個漢字是兩個位元組。在後來win95進入中國，微軟出了GBK，擴展了GB2312。

當有了中文以後，有個組織 unicode 要把全世界的字體都收集起來，有將近12w個，原來2的16次方已經不夠了，所以次數在翻翻 ，2的32次方，也就是說表示一個unicode的字，我們需要32位 4個位元組，這也是unicode最大的缺點，所以utf-8出現了 ，utf-8的作用是 把unicode的字元，高效的存到電腦裡面，其實也就是做了一些手腳，讓電腦會讀，看下圖就懂了

當時1個位元組的時候，就在前面補個零，然後後面的照搬

當時2個位元組的時候， 在第一段位元組的許可權加110+（補全） 第二段位元組的前面加10+（補全）

以此類推，看圖就能理解了 。