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这篇文章主要讲计算机基础的数据存储方式，文章翻译自斯坦福大学的课程：web.stanford.edu/class/cs101…
Bits and Bytes（位和字节）
计算机储存数据的最小单位是位和字节，下面我们看一下位和字节如何编码信息。
Bits（位）
位是原子的，不可分割的，最小的存储单位
位仅存储 0 或者 1
“在计算机中，全是 0 和 1” 位
8 位 = 1 字节
计算机中所有内容都是 0 和 1，位仅存储 0 或 1，是最小的存储单元
Byte（字节）
1 字节 = 8 位
比如 01011010
一个字节可以储存一个字符，比如 'A'，'x'，'$'
N 位可以有多少种组合方式？
1、2、3 位可以有多少种组合方式？
| Number of bits | Different Patterns |
|---|---|
| 1 | 0 1 |
| 2 | 00 01 10 11 |
| 3 | 000 001 010 011 100 101 110 111 |
我们可以看到，1位的话只有两种选择 0 或 1
2位的话，我们固定住左边的位，0 的情况下有 00、01 两种选择，1 的情况下有 10、11 两种选择，于是这种情况下选择是 2*2=4 种
3位同理，我们固定住前两位，4种选择，每个前两位各有两种，于是是 4*2=8种
依次类推，4位是 8*2=16种，于是我们可以得到：
- 1位：2
- 2位：4
- 3位：8
- 4位：16
- 5位：32
- 6位：64
- 7位：128
- 8位：256（一字节） 于是可以发现，n位有 2^n（2的n次方）种组合方式
一个字节有 256 种组合方式
1 字节由 8 位组成
8 位可以产生 256 种组合模式
那么怎么用这 256 种组合模式呢？
如何在一个字节种存储一个数字？
从0开始向上数，每个数字对应一种模式，直到模式用完
0、1、2、3、4、5...254、255
一个字节可以容纳 0-255 之间的数字
即通过 256 种不同的模式，我们可以存储 0-255 之间的数字
非常适合存储字符/字母
Bytes（字节）
Byte（单字节）- 信息储存单位
一个文档、一张图片、一部电影，包含多少个字节？
一个字节足以容纳一个键入的字符，比如 'A'，'x'，'$'
尽管硬件有非常大的差异，但是所有存储都以字节位单位
Bytes and Characters - ASCII Code（字节和字符 - ASCII 码）
ASCII 是用数字表示每一个键入字符的编码
每个数字储存在一个字节中，于是数字的范围是 0-255
- A 是 65
- B 是 66
- a 是 97
- space 是 32
Unicode 是普通话、希腊语、阿拉伯语等语言的编码，通常每个“字符”有两个字节表示
Typing, Bytes, and You（打字、字节和你）
像上面提到的，每一个字母储存在一个字节内
100 个键入的字母占用 100 个字节
和图片等相比，文本非常紧凑，占用了很少的字节
计算机中的数字
一个字节可以很好的处理单个字符，但是计算机也很擅长处理数字
Integers（整数）通常用4-8字节存储
4 字节可以存储 -2147483648 到 2147483647 范围内的数字 8 字节可以存储 -9223372036854775808 到 9223372036854775807 范围内的数字
二进制的加法就像普通带进位的加法
最左面的位代表符号，于是移动到最左面的位将从正数变成负数
此处参考：Integer Overflow and Gangam Style
以上是计算机储存数据的最小单位，位和字节的基本概念，欢迎点赞和评论
参考：
