计算机科学导论

数据储存

目标

1. 列出计算机使用的5种不同使用数据类型。
2. 描述不同的数据如何以位模式存储在计算机内部。
3. 描述 数字 如何存储在计算机中

1.描述 整数 如何以无符号格式存储在计算机内部。
2.描述 整数 如何以符号加绝对值格式存储在计算机中。
3.描述 整数 如何以二进制的补码格式存储。
4.描述 实数 如何以浮点格式存储在计算机中。

6. 描述 文本 如何通过不同的编码系统存储在计算机中。
7. 描述 音频 如何通过采样、量化和编码存储在计算机中。
8. 描述 图像 如何通过光栅和矢量图模式存储在计算机中。
9. 描述 视频 如何以图像随时间变化的表示来存储在计算机中。

计算机中的数据类型

计算机中的数据包含五大部分：数字、文本、音频、图像、视频。

数字的存储

数字存储中存在的问题：

1. 如何存储数字的符号。     
2. 如何表示十进制小数点。   //对于小数点有两种表示：定点和浮点.(前者把数字作整数存储；后者把数字作实数存储)

整数的存储

整数通常以定点表示法存储在内存中。

无符号表示法

1. 存储无符号整数

①将整数转化为二进制数
②如果二进制位数不足n位，则在二进制的左边补0，使其总数为n；如果二进制位数大于n位，则该整数无法存储。导致溢出的情况发生。

2. 无符号整数的应用

①计数
②寻址
③存储其他数据类型(音频、图像、文本、视频)

符号加绝对值表示法

1. 在符号加绝对值表示法中，最左位用于定义整数的符号。(0表示正，1表示负)
2. 在符号加绝对值表示法中，具有两个0：+0和-0。
3. 符号加绝对值表示法的应用

①存储部分实数
②采样模拟信号，例如：音频。

有符号整数的补码表示法

1. 在补码表示法中，最左位决定符号。(0表示正，1表示负)
2. 原码--------->补码和补码--------->原码

①正数的原码和补码不变
②负数的原码到补码和补码到原码都是取反加1。