数据在计算机中的存储
在上一篇写到冯诺伊曼结构中计算机的硬件组成，第一个就是存储器，用于存储数据和程序。那么这一节来梳理一下在计算机中这些数据是怎么存储的。
一、数字在计算机中是如何存储的
我们将数字分为整数和实数分别讨论
- 整数
有三种存储方法：无符号表示法、符号加绝对值表示法、补码表示法
- 无符号表示法只能用于存储无符号整数，举例说明如下：
-
符号加绝对值表示法，最高位用于表示符号，0表示正，1表示负。先将绝对值转化为二进制，二进制不足n-1位的左边补0，再加上最高位的符号位。举例说明如下：
2. 实数
实数存储步骤如下：1.先规范化，移动小数点使得小数点左边只有一个1 。2.分别对符号、指数、尾数进行处理 。 3.连接符号、指数、尾数
*余码系统：
写到这里还是有些晦涩，下面就用我们熟悉的单精度和双精度来看一下。首先IEEE标准规定，单精度数用32位来存储，双精度数用64位来存储。
对于单精度来说，要用一位来标识符号，用8位来存储指数，用32位来存储尾数
对于双精度来说，要用一位来标识符号，用11位来存储指数，用52位来存储尾数
举例如下：
二、文本在计算机中是如何存储的
文本不能像数值那样可以转换为二进制，那我们是如何处理的呢？基本思想是：用一个二进制数来映射。我们熟悉的ASCII码就是一种映射对应关系。最开始时ASCII码是由美国人提出的，在英文中只有26个字母再加上一些符号，一共有127个，占用了最高位为0的8位二进制数就能映射完成，即0000 0000——0111 1111，十进制是0——127.ASCII表如下：
之后欧洲的ISO-8859-1 在ASCII的基础上，用了最高位为1的8位二进制数。称为扩展ASCII编码表。
那汉字是如何存储呢？我们知道常用汉字有几千个，用8位二进制肯定无法映射完，所以采用了16位两个字节，也称为全角（ASCII 半角）
我们常用的编码表还有Unicode，其中更加转换规则的不同，又有UTF-8、UTF-16、UTF-32.
三、音频在计算机中是如何存储的
因为音频会随着时间或空间连续的变化，存储时用的是模拟数据。涉及到声音的采样，所谓的采样就是选择采样的点来量度声音的值并记录下来。
而采样率就是每秒的采样数目，之后再经过量化将样本的值四舍五入为一个整数的过程。再编码，如果样本值为正数用无符号表示法，如果样本值有负数就用符号加绝对值表示法。而用于存储样本所用的二进制位数称为 位深度。位率表示 每秒音频存储时所用的二进制位数（位率=位深度*采样率）
例如：16b*40000个/s=640000b/s=78kB/s
当今主流的音频编码标准是MPEG Layer3（MP3）
四、图像在计算机中是如何存储的
图像的存储主要有两种：光栅图和矢量图
1.光栅图
- 模拟数据：图像的颜色随空间连续变化
- 采样->扫描、样本->像素
- 解析度： 每英寸图像采集多少个像素
- 色彩深度：像素的位数，其中真彩色24位（可表示1677 7216种颜色），索引色8位（可以表示256种颜色）
- 编码标准有：BMP、TIF、PNG、JPEG
- 缺点：体积大、放大后会失真
2.矢量图
- 并不存储图像的像素，而是存储绘制图像的公式及颜色
- 编码标准：DWG、DXF