Python学习 第一章：数据存储

简介

解释性、交互式、面向对象语言。

特点

易于学习：python有较少的关键字，结构简单，和一个明确定义的语法。（关键字指语言中预留的，有一些特殊含义的一些词）

 易于阅读：python代码定义的更清晰。

 易于维护：源代码相当容易维护。

 一个广泛的标准库：python的最大优势之一是丰富的库，跨平台的，在Unix、windows               和Macintosh兼容很好。

 互动模式：互动模式的支持，可以从终端输入执行代码并获得结果的语言，互动的测试             和调试代码片段。

可移植：基于开放的源代码特性，python已经被移植（也就是使其工作）到许多平台。

可扩展：如果需要一段运行很快的关键代码，或者是想要编写一些不开放的算法，可以             使用C或C++完成那部分程序，然后从你的python程序中调用。

数据库：python提供所有主要的商业数据库的接口。

GUI编程：python支持GUI可以创建和移植到许多系统调用。

可嵌入：可以将python嵌入到C或C++程序，让你的程序的用户获得“脚本化”的功能。

缺点：运行速度慢、代码不能加密。

第一章  数据存储

推荐一个文本编辑器：subline（基本上大多数的语言都能编写和执行）

1.为什么使用计算机？      存储数据、计算数据

2.数据存在哪里？      数据存储在内存里

3.为什么现在几乎都用64位的操作系统而不用32位的操作系统了？      由于内存的不断增长，内存用于存储数据，但是之后还会涉及到取数据，而32位的操作系统，最大的寻址空间是三G多，而现在大多都是4G、8G的内存，就会导致后面的数据无法取到。

4.数据如何在内存里存储的？     首先弄明白怎么存储数字（例如：10）。

内存：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。

将内存进行抽象：一个开关，有两种状态，开启和关闭。一种状态对应1，另一种状态对应0。把八个开关放到一间房间里，这个房间称为“一个字节”，一个开关代表“一位”。每个房间都有门牌号，看作“地址”。把无数个房间堆叠起来，组成摩天大厦。那么可以把摩天大厦看作“内存”。

内存相关单位：

1bit         8bit==一个字节      1024字节==1K      1024K==1M      1024M==1G     1024G==1T

内存中以二进制形式存储数据。

进制（二进制、八进制、十进制、十六进制）

二进制：0  1    逢二进一         0+0=0、0+1=1、1+1=10、11+1=100

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

十进制：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9      逢十进一 

十六进制：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f      逢十六进一    1+f=10

十六进制作用：内存地址用十六进制表示。

进制转换

十进制转二进制：倒除法（除2取余法），余数逆序。

10（10）->1010(2)

二进制转十进制：当前的数字，乘以2的位数次方，最后相加。

1010（2）->10（10）

0*2^0+1*2^1+0*2^2+1*2^3=0+2+0+8=10

八进制转二进制：八进制数通过除2取余法，得到二进制数，对每个八进制为3个二进制，不足时在最左边补零。（有个简洁的8421法）

65（8）->110101（2）

二进制转八进制：3位二进制数按权展开相加得到1位八进制数。（注意事项，3位二进制转成八进制是从右到左开始转换，高位不足时补0）。

十六进制转二进制：十六进制数通过除2取余法，得到二进制数，对每个十六进制为4个二进制，不足时在最左边补零。

a4-（16）>10100100（2）

二进制转十六进制：取四合一。（注意事项，4位二进制转成十六进制是从右到左开始转换，高位不足时补0）。

数据存储过程（例如想存数字10：10（10）->1010（2））

计算机存储数据，首先必须知道这个值在内存中占几个字节，然后先开辟内存空间（有的空间已经有数据，就最好不要用，以免将数据覆盖），再存储数据（存这个数据的二进制）。计算机开辟内存的最小单位是字节。在存储数据时，用最高位表示符号，1表示负数，0表示正数。

想把数字10存到内存里，首先要在内存中开辟4个字节32位的空间，开辟万空间之后，将10变成二进制的数，再将其放进去，此时才是将数据正真的存到了内存中去。但是只有4位。

00000000000000000000000000000001（高位补0）（正1）

10000000000000000000000000000001（-1）

思考：数据真的是这样存的吗？如果是，那么上面正10和-10相加应该等于0才对。但是事实并不是这样。

变为了：10000000000000000000000000000010（-2）。说明并不是以这种形式存的，需要变一变。

想要知道到底是如何存的，需要知道以下三个概念：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。例如：

+1的原码就是上面的：00000000000000000000000000000001

-1的原码就是：10000000000000000000000000000001

反码：正数的反码是其原码；负数的反码是其原码的符号位不动，其他位取反。例如：

+1的反码还是：00000000000000000000000000000001

 -1的反码就是：11111111111111111111111111111110

补码：正数的补码与原码相同；负数的补码是其反码加1。例如：

+1的补码还是：00000000000000000000000000000001

-1的补码就是：11111111111111111111111111111111

总结：数据的存储是以其补码形式存储的。