内存如何储存数据

A. 计算机是如何通过内存进行数据的存储

首先，需要由一些半导体组成门电路，可以完成与、或、异或等电路逻辑。
然后，由门电路组成一个基本的存储单元，这个存储单元可以稳定地保持低电平和高电平两个状态(0和1），这就是内存的一个bit

最后，把大量的这种存储单元组成阵列，通过纵横方向的控制电路来控制每个bit的电平状态，用来表示0和1，从而实现信息的存储。

物理介质上，所有这些存储单元是被蚀刻在硅片上，做成各种封装好的内存芯片（内存颗粒），再由厂家制作内存条电路板，把若干这样的芯片集中在一块板子上，成为内存条。

大体就是这样。

B. 数据在内存中的储存过程

内存卡属于闪存flash类型的产品而闪存是以单晶体管作为二进制信号的存储单元，其结构与普通的半导体晶体管非常类似，区别在于闪存的晶体管加入了“浮动栅（floating gate）”和“控制栅（Control gate）”。浮动栅用于贮存电子，表面被一层硅氧化物绝缘体所包覆，并通过电容与控制栅相耦合。当负电子在控制栅的作用下被注入到浮动栅中时，NAND单晶体管的存储状态就由1变成0；而当负电子从浮动栅中移走后，存储状态就由0变成1。包覆在浮动栅表面的绝缘体的作用就是将内部的电子“困住”，达到保存数据的目的。如果要写入数据，就必须将浮动栅中的负电子全部移走，令目标存储区域都处于1状态，只有遇到数据0时才发生写入动作，但这个过程需要耗费较长的时间，导致不管是NAND还是NOR型闪存，其写入速度总是慢于数据读取的速度。

C. 数据元素如何储存到内存中

数据元素如何储存到内存中，把它先转化为二进制数也就是原码,然后再转化为反码,最后化为补码存到内存中。
数据元素在计算机中的存储方式是顺序结构和链接结构。数据有数值型和非数值型两类,这些数据在计算机中都必须以二进制形式表示。

D. C语言的基本类型在内存中怎么储存的

1、整型数据：所有整数（正负零）在内存中都是以补码的形式存在。对于一个正整数来说，它的补码就是它的原码本身。对于一个负整数来说，它的补码为原码取反再加1。

2、字符型数据：把字符的相对应的ASCII码（整数，映射关系见ASCII码表）放到存储码单元中，而这些ASCII代码值在计算机中同样以二进制补码的形式存放的。

3、实型数据：也叫浮点数，在计算机中也是以二进制的方式存储，关键在于如何将十进制的小数转化为二进制来表示。

(4)内存如何储存数据扩展阅读

C语言存储数据使用注意事项

C语言中（包括C++/Java）实际存储浮点数都不是这样直接存储“整数二进制+小数二进制”就完事的，这只是第一步。转化二进制以后还要进行处理，实际的存储标准是IEEE754

遇见一直“乘不净”的浮点数，最终能取多少位取决于编译器对应的浮点类型数据的分配字节，字节数越多越精确。故double要比float精确不仅仅是整数部分上限更高，小数部分也能取到更低的位数，故而更精确。

尽量避免大的浮点数和小浮点数运算，由于浮点数存储的特点，常常会使小的浮点数丢失且判断两个浮点数或一个浮点数和整数，常量是否相等，使用abs（x-y）<0.000001这种形式。

E. 内存的数据存储机制

1.寄存器(register)。这是最快的存储区，寄存器的数量极其有限，所以寄存器由
编译器
根据需求进行分配，你不能
直接控制
。
2.堆栈(Stack)。位于通用RAM(
random-access
memory,
随机访问存储器
)中，通过它的“
堆栈指针
”可以从处理器那里获得。堆栈指针若向
下移动，则分配新的内存空间，若向上移动，则
释放内存
。创建程序时，
Java编译器
必须知道存储在堆栈内所有数据的大小和生命周期，
因为它必须生成相应的代码，以便上下移动堆栈指针。由于约束性质，所以一般存储的是Java的
对象引用
和变量。
优点：快速分配的存储，仅次于寄存器。
缺点：限制了程序的灵活性。
3.堆(heap)。通用性
内存池
，用于存放所有的Java对象。堆的好处是：编辑器
不需要知道
堆里要分配多少
存储区域
，也
不必知道
存储的数
据在堆里的存活多长时间。在Java中，创建一个对象，只需要用new，当执行这行代码，会自动在堆里进行存储分配。
优点：在堆里分配存储有很大的灵活性。
缺点是：用堆进行存储分配比用堆栈进行存储需要更多的时间。
4.静态存储(static
storage)。是指在固定位置(也在RAM里)。静态存储里存放程序运行时
一直存在
的数据。通常是Java的
静态变量
，但
Java对象本身从来不会放在静态存储空间里。
5.常量存储(constant
storage)。通常是存放在ROM(read-only
memory，
只读存储器
)中，因为常量本身他们永远不会被改变。

F. 内存是如何存放数据的

-内存最小单位是一些类似于二极管这样的东西，它能存储一个电状态，高或低，可表示1或0；
-这些单元经过组织起来保存数据，组织的方法是8个编成一个字节，4个字节一个字，每组数据都可以读写；
-这些单元按照顺序排放后用地址编号，按照地址可访问其中的任一个字、字节；
-这些电路访问时由两组数据连线：地址线和数据线，比如都是32位的，地址线描述要访问的具体单元，数据线存放要给这个单元赋值的数据(写访问)或读出的数据(读访问)；
-这些单元上电时才能保持状态，所以内存你一掉电(关机)，其中的数据就丢失了。

G. 31.2如何在内存用四个字节存储

一、整数在内存中的存储（32位系统）
字节序（32位系统）
1、小端字节序
2、大端字节序
二、判断当前主机是大端字节序还是小端？（32位系统）
三、原码、反码、补码（32位系统）
一、整数在内存中的存储（32位系统）
在vs中我们通过调试器就可以看到内存中的详细情况

在这里插入图片描述
进入调试阶段

调试 -->窗口—>内存
四个内存是四个窗口，内存1，2，3，4，都可以进入

在这里插入图片描述
现在我们就可以看到a的地址 0x00AFFEEC
int型在内存中是以4个字节为单位存储的，内存中用16进制表示，就可以看到a的值为64（16进制），10进制为100；

字节序（32位系统）
字节序简单来说，就是指超过一个字节的数据类型在在内存中的存储顺序。
研究数字的高位在内存的高地址还是低地址。

1、小端字节序
高位字节数据存放在高地址处、低位数据存放在低地址处。

在这里我们输入一个十六进制数来看看在内存中的展示情况

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

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、大端字节序
高位字节数据存放在低地址处、低位数据存放在高地址处。

只不过日常中，大端字节序在PC上并不是很主流

二、判断当前主机是大端字节序还是小端？（32位系统）
int isDuan(int a){

int* p = &a;
char* p2 = (char*)p;
if (*p2 == 0x11){
return 1;//表示大端字节序
}
return 0;//表示小端字节序
}
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、原码、反码、补码（32位系统）
我们在内存中先观察一个负数在内存中的存储方式

int a = -10;
1
1
在这里插入图片描述

在内存中我们可以看到在内存的存储的值为 f6 ff ff ff
由于我的计算机时小端字节序，它的值就为ff ff ff f6,我们再用二进制的方式进行表示

1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110
我们再来表示-10的原码：
1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1010

第一位的1表示负数，0表示整数

而在计算机中内存是按照补码的方式进行存储，
1
1
反码： 原码取反
那对于刚才的-10的原码取反得到的反码就是
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0101

首位置表示正负不进行操作。

补码： 反码+1

对于-10的反码+1我们就得到
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0110

对于补码转换成原码转换：
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1000–>补码
1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111–>反码
1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 1000–>反码+1

可以看到：
原码 ==> 补码 取反+1；
反码 ==> 补码 取反+1；

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H. 内存是怎样存储数据的

内存条是连接CPU 和其他设备的通道!起到缓冲和数据交换作用!
以下外我给你找到的：
内存指的是内存储器

和硬盘相比,他的输入输出速度要快的多
因为他是直接芯片集成电路存储,和电流的速度差不多
而硬盘是磁盘存储,每分钟只有5400/7200/10000转

内存主要是用来临时存贮数据
比如电脑中调用的数据,就需要从硬盘读出,发给内存,然后内存再发给CPU

也可以理解成是内存和CPU之间的缓存,
因为CPU中的ALU(虚拟寄存器)速度要比硬盘速度快的多.
所以需要内存用来给CPU和硬盘之间进行沟通
当然光盘/软盘等所有外存贮器都是用内存来作桥梁的

举个例子
比如你复制了一些东西
在你没有粘贴或或粘贴后没有保存的状态下
这些数据就临时存放在内存中

内存有两个部分
随机存储器(RAM)
也就是临时存放数据用的,
断电后数据丢失
所以你复制了东西,没有粘贴时,从新启动计算机后就无法粘贴刚才复制的数据了
比如你玩游戏时,刚玩完游戏感觉计算机速度下降了,这就是内存被游戏数据占用了
从新启动计算机后速度恢复正常,也就是内存中的RAM释放了数据

另一个部分就是只读存储器(ROM)
他是死的,删不掉,也无法覆盖其他数据
主要用来存储内存厂商/型号等

虚拟内存一般是用在内存不足的情况下
系统自动调用硬盘的空间,用来暂时替代不够的内存工作

由于虚拟内存用的是硬盘空间
硬盘的读写速度要远远低于真正的内存
所以设置过大虚拟内存会影响你计算机的速度
并且虚拟内存最好是设置成你不经常用的磁盘分区上
因为不经常用的分区碎片少,磁头读写顺畅,相对较快

I. 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。

J. 计算机是如何存储数据的

第一步
如何存储0和1

每个内存条上的矩阵，都有类似上图的东西，里面每个圆点可以代表 0 和 1 ，表示零的时候就不充电，表示1的时候就充电，这样我们就可以把0和1存放到电脑上了 。

第二步 
进制的转换

我们要把生活中的10进制数转换为电脑能懂得二进制数

第三步
储存字符

美国人发明了ASCii表格，用10进制数对应相应的字母和符号。总共128个。相当于2的7次方，就是说7位就可以表示一个字母，补齐8位表示一个字母和符号（位是电脑里最小的单位，就是图1里面的一个小圆）1字节=8位  1024字节=1kb 1024kb=1m

我国在80年代根据美国的ASCii表格做了扩展（因为要打字啊 ，难道打拼音吗ASCii表格只能打数字和字母），一共收录了6000多个汉字，之前2的8次方就可以把所有ASCII里面的东西做出来，但是现在要存6000多个字，所以就进位，都是2倍，所以2的16次方，就可以吧GB2312字符集里面的字体都包含了。就是16个2进制数，才能表示汉字，所以是一个汉字是两个字节。在后来win95进入中国，微软出了GBK，扩展了GB2312。

当有了中文以后，有个组织 unicode 要把全世界的字体都收集起来，有将近12w个，原来2的16次方已经不够了，所以次数在翻翻 ，2的32次方，也就是说表示一个unicode的字，我们需要32位 4个字节，这也是unicode最大的缺点，所以utf-8出现了 ，utf-8的作用是 把unicode的字符，高效的存到电脑里面，其实也就是做了一些手脚，让电脑会读，看下图就懂了

当时1个字节的时候，就在前面补个零，然后后面的照搬

当时2个字节的时候， 在第一段字节的权限加110+（补全） 第二段字节的前面加10+（补全）

以此类推，看图就能理解了 。