14、二进制数据与数据库基础：存储、操作与应用

二进制数据与数据库基础：存储、操作与应用

在数据处理的世界里，数据的存储和读取方式至关重要。有时候，我们需要将数据以人类难以直接阅读的格式存储，主要有以下三个原因：
1. 大小因素 ：像字符串 “10239472” 长度为 8 字节，而它所代表的 32 位整数在内存中仅需 4 字节。对于小数据集而言，这可能无关紧要，但在处理大数据集，或者数据需要在磁盘与内存、不同计算机之间传输时，这就变得十分关键。
2. 速度考量 ：对整数 34 和 56 进行加法运算，只需一次机器操作；而对字符串 “34” 和 “56” 所代表的值进行加法运算，则需要数十次操作。大多数读写文本文件的程序会使用类似 int 或 float 这样的函数将文件中的值转换为二进制数据。如果需要多次处理数据，避免反复支付转换成本是很有必要的。
3. 缺乏更好的方式 ：虽然可以将图像表示为 ASCII 艺术，但对于声音或视频，这样做虽然可行，但并不明智。

无论最终如何存储数据，都需要有人将数字温度计的信号转换为数字。这些信号通常以 1 和 0 的流形式到达，而前面提到的位运算几乎肯定会用于进行转换。

读写二进制数据

在 Python 中，若使用 open("filename", "r") 打开文件进行读取，Python 会假定我们要从文件中读取字符串。它会进行以下操作：
- 向操作系统询问默认字符编码（通常是 UTF - 8）。
- 使用该编码将字节转换为字符。