3、深入探索数据世界：编程中的数据存储与处理

深入探索数据世界：编程中的数据存储与处理

1. 编程中的数据存储基础

在编程的世界里，数据的存储和处理是基石。计算机以二进制（0 和 1）的形式存储数据，但这种形式对开发者和用户来说并不直观。因此，了解数据在计算机中的存储方式以及如何处理这些数据至关重要。

1.1 位（Bits）

位是计算机存储和处理数据的基本单位，它的值只能是 0 或 1。早期的计算机使用真空管来存储和处理数据，真空管开启时位的值为 1，关闭时为 0。当时计算机的存储和处理能力取决于真空管的数量。例如，第一台公认的计算机 ENIAC 占地超过 136 平方米，拥有 18000 个真空管，但其计算能力仅相当于现代的手持计算器。

如今，计算机使用晶体管来存储和处理数据。晶体管也有开和关两种状态，分别对应 1 和 0。例如，为 iPhone XS、iPhone XS Max 和 iPhone XR 提供动力的 Apple A12 Bionic 处理器是一款 6 核 ARM 处理器，大约拥有 69 亿个晶体管，而第一代 iPad 的 A4 处理器只有 1.49 亿个晶体管。

1.2 摩尔定律（Moore’s Law）

摩尔定律由英特尔联合创始人戈登·E·摩尔于 1965 年提出。他观察到，从 1958 年到 1965 年，处理器中的晶体管数量每 18 个月翻一番，并且这种趋势可能会“至少持续 18 个月”。这一观察结果后来被称为摩尔定律，并且在超过 60 年的时间里都被证明是准确的。

处理器中的晶体管数量直接关系到设备的处理速度、图形性能、内存容量以及传感器（如加速度计、陀螺仪）的可用性。晶体管数量越多，设备的性能就越强大。然而，摩