二进制数的存储方式主要涉及数据表示、存储结构及计算机底层实现,具体如下:
一、数据表示与存储结构
位存储 最基础方式,每个比特单独存储,占用一个内存单元。例如,8个比特组成1字节,便于处理和存储。
字节/字/双字存储
- 字节: 8位二进制数,如十进制数123存储为`01111011`。 - 字
二、计算机底层存储形式
补码表示法 所有数字(包括正数和负数)均以补码形式存储,简化运算逻辑。 - 正数:
原码、反码、补码相同,如5的二进制为`00000000 00000000 00000000 00000101`。 - 负数:补码为原码取反加1,如-5的补码为`11111111 11111111 11111111 11111011`。
三、转换与存储实现
十进制转二进制 - 方法:
通过不断除以2取余数,将余数逆序排列。例如,十进制13转换为二进制为`1101`。 - 代码示例(C语言):
```c
void decimalToBinary(int n) {
char binary;
int i = 0;
while (n > 0) {
binary[i] = (n % 2) + '0';
n /= 2;
i++;
}
// 逆序输出
for (int j = i - 1; j >= 0; j--) {
cout << binary[j];
}
}
```
四、数据库中的二进制存储
二进制数据模型
在数据库(如LiteDB)中,二进制数据通常以字节数组形式存储,例如定义文件内容时使用`byte[]`类型。
总结
二进制存储通过位/字节/字/双字结构组织数据,计算机底层采用补码表示法简化运算,转换时需注意位序处理,数据库中则通过字节数组实现二进制数据存储。