二进制数据存储主要通过计算机内部机制和外部存储介质实现,具体方式如下:
一、计算机内部存储
基础表示 所有数据以二进制形式存储,由0和1组成,计算机硬件通过高低电平或磁盘磁极状态表示。
数据类型与结构
- 整数存储: 采用原码、反码、补码三种形式,符号位(最高位)区分正负,数值位表示具体数值。 - 字符存储
连续存储单元 数据按位连续存储,每8位构成一个字节(0-255),多个字节组合形成完整数据(如32位整数)。
二、外部存储介质
文件系统存储
通过二进制文件写入磁盘,例如使用Python的`open`函数以`'wb'`模式写入二进制数据,或读取文件内容为`bytes`对象。
数据库存储
- 关系型数据库: 使用Blob、VarBinary等类型存储二进制数据,如MySQL的Blob、Oracle的Bfile等。 - 非关系型数据库
三、关键特性
抗干扰性强:二进制数据仅用高低电平表示,抗噪声能力强,可靠性高。- 扩展性:支持大容量数据存储,如数据库中的BLOB类型可存储数MB至数GB数据。
四、应用场景
通用存储:文件系统、数据库等场景广泛使用二进制存储。- 特定领域:PLC编程通过专用存储器结构处理二进制数据。