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編程初學(xué)者必備的基礎(chǔ)知識 怎么學(xué)編程基礎(chǔ)入門

技術(shù)知識初學(xué)者

一、關(guān)于程序運(yùn)行時(shí)內(nèi)存與硬盤的關(guān)系介紹
如果你的電腦上安裝了 QQ ， 你希望和好友聊天 ， 會雙擊 QQ 圖標(biāo) ， 打開 QQ 軟件 ， 輸入賬號和密碼 ， 然后登錄就可以了 。
那么 ， QQ 是怎么運(yùn)行起來的呢？
首先 ， 有一點(diǎn)你要明確 ， 你安裝的 QQ 軟件是保存在硬盤中的 。
雙擊 QQ 圖標(biāo) ， 操作系統(tǒng)就會知道你要運(yùn)行這個(gè)軟件 ， 它會在硬盤中找到你安裝的 QQ 軟件 ， 將數(shù)據(jù)（安裝的軟件本質(zhì)上就是很多數(shù)據(jù)的集合）復(fù)制到內(nèi)存 。對！就是復(fù)制到內(nèi)存！QQ 不是在硬盤中運(yùn)行的 ， 而是在內(nèi)存中運(yùn)行的 。
為什么呢？因?yàn)閮?nèi)存的讀寫速度比硬盤快很多 。
對于讀寫速度 ， 內(nèi)存 > 固態(tài)硬盤 > 機(jī)械硬盤 。機(jī)械硬盤是靠電機(jī)帶動(dòng)盤片轉(zhuǎn)動(dòng)來讀寫數(shù)據(jù)的 ， 而內(nèi)存條通過電路來讀寫數(shù)據(jù) ， 電機(jī)的轉(zhuǎn)速肯定沒有電的傳輸速度（幾乎是光速）快 。雖然固態(tài)硬盤也是通過電路來讀寫數(shù)據(jù) ， 但是因?yàn)榕c內(nèi)存的控制方式不一樣 ， 速度也不及內(nèi)存 。
所以 ， 不管是運(yùn)行 QQ 還是編輯 Word 文檔 ， 都是先將硬盤上的數(shù)據(jù)復(fù)制到內(nèi)存 ， 才能讓 CPU 來處理 ， 這個(gè)過程就叫作載入內(nèi)存（Load into Memory） 。完成這個(gè)過程需要一個(gè)特殊的程序（軟件） ， 這個(gè)程序就叫做加載器（Loader） 。
CPU 直接與內(nèi)存打交道 ， 它會讀取內(nèi)存中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理 ， 并將結(jié)果保存到內(nèi)存 。如果需要保存到硬盤 ， 才會將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)復(fù)制到硬盤 。
例如 ， 打開 Word 文檔 ， 輸入一些文字 ， 雖然我們看到的不一樣了 ， 但是硬盤中的文檔沒有改變 ， 新增的文字暫時(shí)保存到了內(nèi)存 ， Ctrl+S 才會保存到硬盤 。因?yàn)閮?nèi)存斷電后會丟失數(shù)據(jù) ， 所以如果你編輯完 Word 文檔忘記保存就關(guān)機(jī)了 ， 那么你將永遠(yuǎn)無法找回這些內(nèi)容 。
虛擬內(nèi)存
如果我們運(yùn)行的程序較多 ， 占用的空間就會超過內(nèi)存（內(nèi)存條）容量 。例如計(jì)算機(jī)的內(nèi)存容量為 2G ， 卻運(yùn)行著 10 個(gè)程序 ， 這 10 個(gè)程序共占用 3G 的空間 ， 也就意味著需要從硬盤復(fù)制 3G 的數(shù)據(jù)到內(nèi)存 ， 這顯然是不可能的 。
操作系統(tǒng)（Operating System ， 簡稱 OS）為我們解決了這個(gè)問題：當(dāng)程序運(yùn)行需要的空間大于內(nèi)存容量時(shí) ， 會將內(nèi)存中暫時(shí)不用的數(shù)據(jù)再寫回硬盤；需要這些數(shù)據(jù)時(shí)再從硬盤中讀取 ， 并將另外一部分不用的數(shù)據(jù)寫入硬盤 。這樣 ， 硬盤中就會有一部分空間用來存放內(nèi)存中暫時(shí)不用的數(shù)據(jù) 。這一部分空間就叫做虛擬內(nèi)存（Virtual Memory） 。
3G – 2G = 1G ， 上面的情況需要在硬盤上分配 1G 的虛擬內(nèi)存 。
硬盤的讀寫速度比內(nèi)存慢很多 ， 反復(fù)交換數(shù)據(jù)會消耗很多時(shí)間 ， 所以如果你的內(nèi)存太小 ， 會嚴(yán)重影響計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度 ， 甚至?xí)霈F(xiàn)”卡死“現(xiàn)象 ， 即使 CPU 強(qiáng)勁 ， 也不會有大的改觀 。如果經(jīng)濟(jì)條件允許 ， 建議將內(nèi)存升級為 4G ， 在 win7、win8 下運(yùn)行軟件就會比較流暢了 。


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圖 1：CPU、內(nèi)存、硬盤和主板的關(guān)系
二、數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲方式

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