计算机基础

内存的概念

内存是计算机中重要的部件之一，它是与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的，因此内存的性能对计算机的影响非常大。内存(Memory)也被称为内存储器，其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中，CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算，当运算完成后CPU再将结果传送出来，内存的运行也决定了计算机的稳定运行。 内存是由内存芯片、电路板、金手指等部分组成的。

抽象理解：

一个开关，有两种状态，开启和关闭，一种对应1，另一种对应0。把八个开关放到一间房子中，可以将该房间称之为“一个字节”，一个开关代表“一位”。每个房间都有一个门牌号，看做“地址”，把无数个房间罗列起来组成摩天大厦，可以将大厦看做内存
注意：内存中以二进制形式存储数据
单位：

1bit
8bit     = 1字节
1024字节 = 1k
1024k    = 1M
1024M    = 1G
1024G    = 1T

进制

二进制
数字： 0 1
特征：逢二进一
场景：数据存储
1 + 1 = 10

八进制
    数字：0 1 2 3 4 5 6 7
    特征：逢八进一
    1 + 7 = 10


十进制
    数字：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    特征：逢十进一
    1 + 9 = 10

十六进制
    数字：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f
    特征：逢十六进一
    场景：表示内存地址
    1 + f = 10
    1 + d = e
    1 + 9 = a
    0 1 2

进制转换

十进制转二进制：
    原理：倒除法，余数逆序
    11(10) -- 1011(2)
二进制转十进制：
    原理：当前的数字乘以2的位数次方，最后每一位相加
    1011(2) -- 11(10)
    1 x 2^0 + 1 x 2^1 + 0 x 2^2 + 1x2^3=1+2+0+8=11
二进制转八进制：
    原理：三位一取，从二进制数字的低位开始取3位，将之转为十进制数字即为对应的八进制数，位数不够高位补0
    1011(2) -- 13(8)
二进制转十六进制：
    原理：四位一取，从二进制数字的低位开始取4位，将之转为十进制数字即为对应的十六进制数，位数不够高位补0
    1011(2) -- b(16)
八进制转二进制：
    原理：一转三位，八进制的一位相当于二进制的三位(位数不够高位补0)，转换的时候按照十进制操作
    13(8) -- (2)
十六进制转二进制：
    原理：一转四位，十六进制的一位相当于二进制的四位(位数不够高位补0)，转换的时候按照十进制操作
    b(16) -- 1011(2)

扩展：8421

存储数据

1、先开辟空间，在存储数据，计算机开辟空间最小单位是字节
2、用最高位表示符号位，用0表示正数1表示负数，其他的是数据位

原码、反码、补码

原码：

规定了字节数，写明了符号位，就得到了数据的原码
思考：计算机是否以原码的形式存储数据的？
0000 0000  0000 0000  0000 0000  0000 0101
1000 0000  0000 0000  0000 0000  0000 0101

1000 0000  0000 0000  0000 0000  0000 1010
结论：计算机不以原码形式存储数据

反码

正数的反码是其原码，负数的反码是其原码符号位不变，其他位取反
思考：计算机是否以反码的形式存储数据的？
0000 0000  0000 0000  0000 0000  0000 0101
1111 1111  1111 1111  1111 1111  1111 1010

1111 1111  1111 1111  1111 1111  1111 1111
结论：计算机不以反码形式存储数据

补码

正数的补码是其原码，负数的补码是其反码加1
思考：计算机是否以补码的形式存储数据的？
0000 0000  0000 0000  0000 0000  0000 0101
1111 1111  1111 1111  1111 1111  1111 1011

1 0000 0000  0000 0000  0000 0000  0000 0000
问题：多出来的溢出
结论：计算机以补码形式存储数据

逆推原码

根据补码得到其原始数据：
将其看成原码，求其补码，得到的补码就是数据的原码
1111 1111  1111 1111  1111 1111  1111 1011
1000 0000  0000 0000  0000 0000  0000 0100
1000 0000  0000 0000  0000 0000  0000 0101