C/C++理论知识----数据存储01

小灰灰 2023-03-13 13:59 21阅读 0赞

# [C][]一.计算机数据存储的基础知识      1.计算机存储器的基本单位 :        计算机中最小的存储单元是bit，也叫做位，表示两种状态，可以存储1或者0，它存在于物理内存上。        计算机使用8bit的块来作为最小可寻址的存储单位，这个存储单位叫做字节(Byte)。        从程序的视角来看，内存是一个非常大的字节数组，程序的虚拟地址即为每个子节在数组中的下标。            2.什么是机器字(word)？        一般来说，机器字是cpu内部总线的宽度。平常说的32位机和64位机，指的就是计算机机器字的长度        机器字长度决定了cpu一次运算能够处理数据的最大宽度，一般也决定了cpu所能访问内存的地址范围。        例如，32位机器字长的cpu一次传输的数据能表示的范围是0~2^32-1Byte,        那么如果想传输一次地址就能访问内存的话，内存的大小就不能超过这个范围，        这个范围就是我们平常说的程序的地址空间0~4G                机器字长对程序来说意味着什么？        举例来说，当程序prog.c被编译成32位程序时，可以在32位或者64位机器上运行        (大多数64位机器也可以运行32位机器编译的程序，这是一种向后兼容。)        当它被编译成64位程序时，那就只能在64位机器上运行。        因此，当我们将程序称为“32位程序”或者“64位程序”时，区别在于该程序是如何被编译的。            3.存储数据的字节顺序(大端和小端)        考虑我们要存储一个跨越多个字节的数据，例如int型数据。        为了我们能够正确的取出这个数据，我们需要确定两条规则：        1.选取哪个字节表示这个数据的地址，以便于我们知道从哪取出数据。        2.在这个数据存储区域的内部怎么排列这些字节，以便于我们把这些字节重新还原成数据。             关于第一条规则:在几乎所有的机器上，数据的地址都为所使用字节中最小的地址。             通常说的大端小端之分，就是关于怎么实现第二条规则，例如我们要存储0x01234567：             ![format_png][]        file:///C:/Users/SOLUTI~1/AppData/Local/Temp/enhtmlclip/Image.png                通俗的说法，小端就是低地址存储低位，高地址存储高位，大端正好相反。             定义比较麻烦，大家可以从图中自行体会。              注意，计算机中数据存储是大端字节序还是小端字节序，是由cpu决定的，             例如，通常intel的cpu采用的是小端字节序。             说了这么多理论，我们来写段代码验证下自己的机器是什么字节序吧：              int is\_little\_endian(void) \{             /\* MSB = 0, LSB = 1 \*/             int x = 1;             /\* Return MSB when big-endian, LSB when little-endian \*/             return (int)(\*(char \*)&x);        \}                术语:LSB = Least Significant Bit 最低有效位             MSB = Most Significant Bit  最高有效位[/C++理论知识----数据存储01][C] #

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