内存模型

计算机所有信息的存储方式

计算机中采用二进制表示各种信息，也就是0和1，字节是基本单位。

一、计算机中数的表示

1.表示范围

计算机数的表示范围跟字节有关：

小数：符号位+整数位+指数位
非法数字：NaN
正无穷大，负无穷大：±∞

2.原码、反码、补码

• 原码：正数的原码是将数的符号位用0表示，负数的原码是将数的符号位用1表示。
• 反码：反码表示为符号位不变，其余位按位取反。
• 补码：原码除符号位外每位取反加1。

对于正数，原码=反码=补码；对于负数，它的符号位是1，反码就是除符号位每位取反，补码是它的反码加一。计算机对于数字是以补码的方式存储，因为不以补码的方式存储0会有两个存储方式，正数和负数相加结果不对。

3.位运算

或运算

1

1 | 0 = 1;

与运算

1

1 & 0 = 0;

异或运算（同0异1）

1

1 ^ 0 = 1; 1 ^ 1 = 0; 0 ^ 0 = 0;

取反

1

~0 = 1; ~1 = 0;

位移（左：低位补0，右移：高位补0）

1

1 << 2 = 0000 0001 << 2 = 0000 0100 = 4

应用：

求数字x的第y位为0还是1

1
2
3

int getFlag(int x,int y) {
    return (x >> (32 - y)) & 1;
}

将数字x的第y位设为0或1

1
2
3
4
5
6
7

int setFlag(int x,int y,int v) {
    if(v == 0) {
        return x & 1 << ~(32 - y)
    } else {
        return x | (1 << (32 - y));
    }
}

二、编码

对于不同国家的语言有不同的编码方式，同样的编码在不同地方会被解释成不同的语言符号。假如我们想要打开一个文件，比如知道它的编码方式是什么，用它的编码方式打开，否则用错误的编码方式打开文件，就会遇到乱码问题。

1.ASCII码

ASCII码一共定义了128个字符的编码。

2.Unicode

英语使用128个符号编码就够了，但是用来表示其他国家的语言却不够。所有就产生了这样的需求：需要一种编码，将世界各个国家所有的语言符号都包括进去。那么每一个符号都有对应的编码，那么我们可以通过这种编码查看文件就不会产生乱码的问题。这就是Unicode，它的名字即表示这是一种独一无二的编码。

3.UTF-8

UTF-8是Unicode的实现方式之一。

4.gb2312

gb2312是中文简体字编码。已经包括了我们生活中最常用的所有汉字与一些符号。

5.gbk

由于中文汉字繁多，gb2312只包括了六千多个汉字，还不能够完全表示，所以gbk在gb2312的基础上兼容扩展了更多的汉字，还包括繁体字。

三、内存分配

1.基本类型

基本类型在内存空间直接存储它们相应的值，比如数字，字符串。

2.引用类型

引用类型在内存空间不直接存储它们的值，而是存储这个数据的引用。比如数组、函数。

3.堆栈

基本类型和引用类型分别存储在内存的栈和堆中。基本类型是存储在栈中的简单数据，如果我们对他进行修改，是可以直接修改成功的，而引用类型值是存储在堆中的对象，如果有两个相同对象指向同一个引用，我们修改其中一个会导致另一个也跟着修改。

五、内存回收

这个问题等我哪天想明白了再更新。。。