C语言入门篇--理解地址及内存

Z时代
2024-01-10
分类：IT

1.内存

内存是电脑中一个重要的存储器，计算机中所有的程序都在内存中运行的，内存的性能对计算机的影响非常大。

内存是计算机与CPU进行沟通的桥梁，计算机会把程序由硬盘加载到内存中后再去使用。

为了有效的使用内存，把内存划分成一个个小的内存单元，每个内存单元的大小是1个字节。

为了能够有效的访问即快速找到内存的每个单元，就给内存单元进行了编号，这些编号被称为该内存单元的地址。

一般运行一个程序主要涉及计算机的三个设备：内存、CPU、硬盘。

1.1内存和CPU的关系

CPU是负责数据的运算和处理，内存是用来交换数据，如果没有内存则CPU就无法接收到数据。

1.2内存和硬盘的关系

在这里插入图片描述

eg：C语言中定义变量，都是在程序运行起来后在内存中开辟空间。

2.地址

2.1概念

（1）为了有效的使用内存，把内存划分成一个个小的内存单元，每个内存单元的大小是1个字节。

（2）为了能够有效的访问即快速找到内存的每个单元，就给内存单元进行了编号，这些编号被称为该内存单元的地址。

2.2地址编号

在32位平台下，内存单元的地址是由32位的二进制数（即8位十六进制数）依次编号。

所以内存单元共有2^23个，而每一个内存单元保存1个字节的内容。（具体见上图）

ps：

计算机访问内存的基本单位是字节。

一般计算机有32位和64位机器。

以32位机器为例，则能安装的最大内存为(2^32)*(1字节)=4GB

ps：4GB计算来源： (2^32)*(1字节)=(2*10)*(2*10)*(2*10)*(2*2)*(1字节)=4GB

常见的存储单位：

bit（位）、B（字节）、KB（千字节）、MB（兆字节）、GB（千兆字节）。

B 是 Byte 的缩写。

换算关系：

1B=8bit

1KB=1024B

1MB=1024KB

1GB=1024MB

2^10=1024

为了有效的使用内存，把内存划分成一个个小的内存单元，每个内存单元的大小是1个字节。

为了能够有效的访问即快速找到内存的每个单元，就给内存单元进行了编号，这些编号被称为该内存单元的地址。

32位计算机是指能同时处理32位二进制数，内存单元的地址是由32位的二进制（即8位十六进制）数依次编号，所以内存单元共有2^23个，而每一个内存单元是1个字节。

所以有：

(2^32)*(1字节)=(2*10)*(2*10)*(2*10)*(2*2)*(1字节)=1024*1024*1024*4*(1字节）=4GB

2.3关于编址

（1）计算机为什么对每个字节进行编址?

提高查找效率。计算机内存中编址从最低的地址，依次向上进行编址，有了地址就可以对计算机中每个字节进行快速寻址，方便计算机进行快速查找。

（2）所有的编制都是连续编址的。

（3）编址是由硬件电路自动完成的。

2.4使用

（1）C语言中定义变量都是在内存中定义的，定义变量的本质是开辟空间。

（2）每个变量都有地址，取一个变量的地址称作取地址。

（3）指针就是地址。

eg：


char a='A';
int b=10;