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  • 内存是如何储存数据的
    千次阅读
    2021-07-28 00:12:35

    什么是内存呢?在计算机的组成结构中,有一个很重要的部分,就是存储器。存储器是用来存储程序和数据的部件,对于计算机来说,有了存储器,才有记忆功能,才能保证正常工作。存储器的种类很多,按其用途可分为主存储器和辅助存储器,主存储器又称内存储器(简称内存),辅助存储器又称外存储器(简称外存)。

    外存通常是磁性介质或光盘,像硬盘,软盘,磁带,CD等,能长期保存信息,并且不依赖于电来保存信息,但是由机械部件带动,速度与CPU相比就显得慢的多。内存指的就是主板上的存储部件,是CPU直接与之沟通,并用其存储数据的部件,存放当前正在使用的(即执行中)的数据和程序,它的物理实质就是一组或多组具备数据输入输出和数据存储功能的集成电路,内存只用于暂时存放程序和数据,一旦关闭电源或发生断电,其中的程序和数据就会丢失。

    既然内存是用来存放当前正在使用的(即执行中)的数据和程序,那么它是怎么工作的呢?我们平常所提到的计算机的内存指的是动态内存(即DRAM),动态内存中所谓的“动态”,指的是当我们将数据写入DRAM后,经过一段时间,数据会丢失,因此需要一个额外设电路进行内存刷新操作。

    具体的工作过程是这样的:一个DRAM的存储单元存储的是0还是1取决于电容是否有电荷,有电荷代表1,无电荷代表0。但时间一长,代表1的电容会放电,代表0的电容会吸收电荷,这就是数据丢失的原因;刷新操作定期对电容进行检查,若电量大于满电量的1/2,则认为其代表1,并把电容充满电;若电量小于1/2,则认为其代表0,并把电容放电,藉此来保持数据的连续性。

    从一有计算机开始,就有内存。内存发展到今天也经历了很多次的技术改进,从最早的DRAM一直到FPMDRAM、EDODRAM、SDRAM等,内存的速度一直在提高且容量也在不断的增加。今天,服务器主要使用的是什么样的内存呢?目前,IA架构的服务器普遍使用的是REGISTEREDECCSDRAM,下一期我们将详细介绍这一全新的内存技术及它给服务器带来的独特的技术优势。

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    显然不是,今天我们就来说说数据内存中是怎样储存的,存储的形式是怎样的,打印的时候又是怎样出现的? 数据内存中是以补码的形式存在的,说到补码我们来了解一下相关知识 **原码:**数据的二进制形式 **反码:*...

    数据的存储
    首先我们要明白数据在内存中是以什么形式存在的——二进制数,但是,内存中存储的真的就是数据所对应的二进制数吗?显然不是,今天我们就来说说数据在内存中是怎样储存的,存储的形式是怎样的,打印的时候又是怎样出现的?
    数据在内存中是以补码的形式存在的,说到补码我们来了解一下相关知识
    **原码:**数据的二进制形式
    **反码:**符号位不变,其余按位取反
    **补码:**在原码的基础上+1
    所以我们在编写的时候输入一个数据,系统是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;既然知道怎么存进去的,那又是怎么样取出来的呢?其实就是把补码返回到原码打印出来。
    要注意的是:数分为有符号和无符号数,有符号数又分为正数和负数,其中正数和无符号数二者的原码、反码、补码三者是一样的,只有负数的补码需要经过计算;
    到现在,我们知道了数据在内存中是以补码的形式存在的;但并非是二进制数,而是二进制数所转换的十六进制数的形式(即4bit化为一个数字)
    举个例子

    int a = -1;
    

    a的原码为:
    10000000 00000000 00000000 00000001
    反码:11111111 11111111 11111111 11111110
    补码:11111111 11111111 11111111 11111111
    然后把这32个1转化为十六进制数ff ff ff ff,这就是存储在内存中的内容;
    在这里插入图片描述那么我们思考一个问题,当a = 1的时候,存在内存中的是什么形式呢?
    1的原码为00000000 00000000 00000000 00000001,因为正数的补码和原码相同,所以存储在内存中的十六进制应该为
    00 00 00 01,那让我们来看一下
    在这里插入图片描述怎么回事?怎么会是01 00 00 00呢?
    这个就又涉及到大端和小端的问题
    **大端模式:**指数据的低位保存到高地址上,而数据的高位则保存到低地址上;
    **小端模式:**指数据的低位保存到低地址上,而数据的高位则保存到高地址上;
    在这里插入图片描述

    #include<stdio.h>
    int main()
    {
    	char a = -1;
    	unsigned char b = 1;
    	printf("a = %d  b = %d", a, b);
    	return 0;
    }
    

    在这里插入图片描述这道题中的b为什么输出的是255?明明-1的补码是
    11111111 11111111 11111111 11111111,这就涉及到了类型对于数据的影响,虽然-1是32位的一个数字,但是它存储在char类型的b中,而char类型只有存储一个字节的数据,也就是11111111;
    当b要打印为十进制有符号位(%d)时,要进行整型提升,整型提升为
    00000000 00000000 00000000 11111111 也就是255;

    那么什么是整型提升呢?
    整型提升的概念为字符型变量和短整型变量转换为整型使用时需要整型提升
    整型提升规则:
    当数据为有符号数时,前面24位需要补当前符号位,即正数补0,负数补1;
    当数据为无符号数时,前面24位需要补0;
    值得注意的是,整型提升怎么提升就要看变量本身是有符号还是无符号的,和打印什么类型的数据无关;而返回的原码、反码、补码时候相同就要看需要打印什么类型的变量了;
    举个例子

    int main()
    {
    	char a = -1;
    	printf("%u", a);
    	return 0;
    }
    

    %u表示要打印无符号十位进制数,我们来解一下,首先是要先把-1的原码写出来
    原码:10000000 00000000 00000000 00000001
    反码:111111111 111111111 111111111 111111110
    补码:111111111 111111111 111111111 111111111
    a为char类型,存储一个字节数据——11111111
    a为负数,整型提升后为11111111 11111111 11111111 11111111
    因为要打印一个无符号数,所以其原码和补码一致;

    在这里插入图片描述

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    内存卡品牌众多,内存卡是众多数据存储便捷的方式之一,且内存卡受到众多用户的喜爱,因为其兼容性强,耐久性强,可以满足不同用户的需求,但内存卡上的数据也会因各种原因丢失,那么内存卡如何恢复数据?也许我们可以通过这篇文章来帮助您恢复内存卡数据。

    在了解完内存卡数据丢失的原因后,应该如何恢复内存卡中的数据?朋友们可以尝试使用数据恢复工具来帮助你解决这个问题。以超级兔子为例,在电脑上下载并安装数据恢复软件(软件不能安装在丢失盘中),将内存卡通过读卡器连接到电脑。

    内存卡怎么恢复数据:

    1.电脑下载超级兔子数据恢复,在场景模式下选择U盘/内存卡恢复模式。

    2.选择需要恢复的sd卡,然后点击右下角的开始扫描。

    3.系统开始识别和扫描文件。

    4.选择需要恢复的文件,然后点击右下角的立即恢复。

    5.系统开始恢复和导出数据。

    6.数据恢复成功。

    其实每个人都不想体验到内存卡数据丢失的麻烦,所以保护数据的关键是采取完整的措施。比如要养成备份重要数据的习惯。

    展开全文
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    一、数据类型

        首先必须得明白,在计算机中,任何文件、图片、视频等都是以二进制格式储存在储存介质中的一串编码,对于二进制数的每一位称作1bit(比特)。这里必须得再说一下,byte(字节)bit(比特)不是同一个东西,1byte=8bit,必须区分好。

        举个最简单的例子,你想在计算机中输入一个数15,由于15在二进制中为1111h,那么在计算机中我们就可以用4bit的储存空间来存储这个数15,这样就占去了内存中4bit的储存空间。

        然而,如果每一个数我们都用恰好的bit数来储存就会造成很大的不方便,至于为什么不方便,具体去参考下内存与CPU传输数据的方式、CPU读取数据的方式与CPU处理数据的方式。于是,在计算机中我们一般约定储存数据所用的bit数为8,16,32,64···通过这样的规定,我们储存每一个数据的时候使用的内存大小就有了一定的限制,而一般来说8bit所能存储的数据量较小,所以一开始规定使用8bit来表示符号(char),同时也可以表示255以内的整数(int),32bit以上才会用来表示小数。

        当然,这样规定是因为以前内存容量还比较小,内存很贵,因此内存的利用必须得非常节约。比如255能用8bit表示,那就绝对不会用16bit表示,但是现在随着内存越来越大,越来越便宜,而且CPU也从32位到了64位,那么索性所有整数、小数我都用64bit来表示也可以。通常所用的数据类型有整数(int),小数(float, double),符号(char),当然这些都是非常基础的东西,不是我们讨论的重点,只是作个引出,但是对理解数据的存储方式非常必要。

     

    二、内存地址

        至于内存地址是什么东西,这个可以用储物柜来类比。比如你去超市一般都有寄存物品的柜子,每一个柜子都有一个编号,每一个柜子里都可以放包等东西。那么对于内存,他也相当于有很多储存数据的“柜子”,那么我们要弄清楚的是对于一定大小的内存,到底有多少个柜子,每个柜子能放多少东西,这些弄明白了之后,对于数据如何存储在内存中就能了然于心了。

        通常我们电脑的内存大小为8G,那么8G内存有多大呢,让我们来计算一下,首先

    1GB=1024MB,1MB=1024KB,1KB=1024Byte,1Byte=8bit

    上面就是储存单位的换算,那么8GB的内存就是8*1024*1024*1024Byte,为什么我最后不用bit作单位呢,因为之前已经说过了,在计算机中使用内存的时候,我们习惯8bit,8bit的使用,也就是一用就是1Byte,所以最后我们不需要看到底有多少bit。通过上面的换算,其实也可以猜出来对于8G的内存,相当于有

    8*1024*1024*1024个储存东西的“柜子”,每个“柜子”能存放1Byte的数据

     要编号这么多个柜子,我们使用2进制的话需要33位才能完全编好,这也就是为什么32位CPU没法使用8G的内存,因为32位的CPU总线只有32位,他只能搜寻4G的内存空间,别的空间已经超过他的地址簿了!而64位系统能搜寻的内存范围则远远大于了8G!

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空空如也

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