8、数据处理：类型与存储

数据处理：类型与存储

1. 数据类型概述

类型决定了计算机字中比特位的解释方式，可以是整数、浮点数、一个或多个字符或字节，甚至是可以单独作为开关值访问的单个比特集合。不过，应用中并非所有数据都能简单地用这种方式表示，还会涉及数据集合和对象，这些通常无法存于单个计算机字中，因此需要其他存储方式。

2. 运行时数据存储

2.1 早期计算机运行模式

早期（20世纪40年代的大型计算机）一次只能运行一个程序，计算机全部资源都用于该程序，运行程序需要提前预约，若项目优先级不高，运行时间可能是未来某个不太方便的时段。这种模式下，计算机内存基本都用于运行的程序，只有一小部分用于计算机的开销和维护。

2.2 现代多程序运行模式

如今，人们期望在移动设备上同时运行多个应用，不可能将设备全部内存用于单个应用。为充分利用设备内存，从20世纪60年代的分时系统开始，就采用多程序同时运行的模式，当程序需要打印机或数据存储设备等资源时，会暂停并保存数据，待设备可用时再继续运行。这种模式虽然需要时间进行程序和数据的交换，但整体吞吐量更快。

程序结构逐渐演变为一段代码可以使用所需数据从头到尾执行，执行完毕后，代码和数据会被丢弃，这与为优化资源使用而进行的程序和数据交换不同，是另一种请求、使用和丢弃内存的方式，这两种过程对于充分利用计算机及其资源都很必要。

2.3 内存管理的重要性

运行时数据存储位置是操作系统和编译器设计的关键问题，虽然大部分工作在幕后完成，但开发者仍需了解基本概念，以便为用户提供符合期望的软件功能和响应速度。

3. 栈和队列