用戶:Arnie97/Off Topic
數據對象的內部表示（變量）
數據在內存中以不同的方式（數據結構）儲存着。這些數據結構當中有順序的（例如線性表的數組形式），也有非順序的（例如線性表的鍊表形式）。
數據對象的外部表示（文件）
為了將數據，尤其是非順序的數據：
- 保存於外存（硬盤、光盤、閃存等）的某個文件中以備後用
- 通過網絡等方式共享給另一台計算機
- 通過串口等方式傳送至圖形計算器等設備
我們需要將數據編碼為字符串（字節流）方能儲存或傳輸，這一編碼過程稱為序列化（Serialization）。
變量的類型系統：靜態類型與動態類型
變量是代指數據的名稱、符號。
- 在 C++、Java 等語言中，每個變量均對應一個特定的數據類型，使用前必須聲明每個變量的數據類型，這樣的類型系統稱為靜態類型。
- 在 Haskell 等語言中，雖然很多情況下不需手動聲明變量的數據類型，而是通過計算機的自動推導來確定數據類型，但每個變量均有特定的類型——類似 C++ 11 中使用
auto的情形——因此同樣屬於靜態類型。 - 在 Python、JavaScript 等語言中，類型依附於變量中儲存的數據本身，數據有類型而變量無類型，這樣的類型系統稱為動態類型。
文件的類型判定：擴展名與特徵簽名
類比變量，文件名（和路徑）是代指文件的符號。對於文件來說，同樣有數種不同的方式來記錄它的類型，其中就包括：
- 文件名稱的某個特定部分指示一個文件的類型——通常是最後一個小數點後的部分，也就是擴展名（Extension）。
- 文件內容的某個特定部分，即特徵簽名（File Signature）指示一個文件的類型——通常是最前面的部分，也就是頭部（Header）。
擴展名最早在 CP/M 作業系統中被採用，而後又隨一脈相承的 DOS 和 Windows 得到了推廣；特徵簽名則在 Unix 中被廣泛應用，而後又被 Linux 等作業系統所繼承下來。由於兩類作業系統均得到了廣泛的應用，現實中兩種方式常常共存：
| 文件類型 | 擴展名 | 特徵簽名[1] |
|---|---|---|
| PDF 文檔 | %PDF
| |
| ZIP 壓縮文件 | zip docx pptx xlsx 等 | PK（設計者 Phil Katz）
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| RAR 壓縮文件 | rar | Rar!
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| CAB 壓縮文件 | cab | MSCF（Microsoft Cabinet File）
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| MZ 可執行文件 | com exe
exe dll sys ocx cpl scr 等 |
MZ（設計者 Mark Zbikowski）
（為向下兼容 DOS，PE 文件頭部與之相同） |
| ELF 可執行文件 | 無 | \x7F E L F
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| PNG 圖片 | png | \x89 P N G
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| GIF 圖片 | gif | GIF89a 或 GIF87a
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| JPEG 圖片 | jpg jpeg | 以 \xFF \xD8開始，\xFF \xD9 結束
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| Midi 音軌 | midi | MThd（MIDI Track header）
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| Java 字節碼 | class | \xCA \xFE \xBA \xBE，即十六進制 CAFEBABE
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從上面的例子中可以看出，既有一個擴展名對應多種特徵簽名的情況（如 GIF 文件），也有多種擴展名對應單一特徵簽名的情況（如 PE 文件）。當擴展名和特徵簽名共存時，有時會結合兩種因素來決定文件如何解析，更多時候則只選擇其中的主要因素來判斷文件的類型。例如，將 JPEG 圖片的擴展名更改為 png 仍能用多數圖片查看器正常打開，說明這些軟件僅通過文件內容中的特徵簽名來判斷文件的格式，擴展名無關緊要。