浅谈计算机中cpu位数和指针

在刷题的时候看到了腾讯笔试题的这个问题
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先解释最后的强转:
赋值操作的本质是传送数据,而数据类型则是告诉CPU数据传送的数量是多少。
强制类型转换,就是当传输的源数据和目的数据数量不一样的时候,就需要告诉CPU如果数据太多的话哪些数据需要截断,如果数据不够的话需要填充什么信息(是全1还是全0或者别的东西)。
解决这个面试问题核心就是一个指针的长度
等价于这段代码
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如果还是不太清除,直接调试看看地址值
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加一是移动的是一个int类型指针的大小,在32位系统中一个指针是4个字节,在64位系统中一个指针是8个字节。

随着人们要求的不断提升和硬件的飞速发展,64位的系统基本上达到目前的普及,(如果你64位操作系统指针是4字节,不要奇怪,这是为了兼容32为设计的)我们不难发现,好像经常见到不同位数的操作系统中不同值的问题,我们如果只是知道定义上的区别肯定是远远不够的,我们就来探讨一下区别。
我们一起来看下这几个概念。
1:为什么会有不同位数之分?
补充个概念:
字长:在同一时间中处理二进制数的位数叫字长。

处理字长为8位数据的CPU叫8位CPU,32位CPU就是在同一时间内处理字长为32位的二进制数据,64位的CPU就是在同一时间处理64位的二进制数据,计算机在同一时间内处理的一组二进制数称为一个计算机的“字”,而这组二进制数的位数就是“字长。
字长反应了计算机的精度,适应不同的要求及协调运算精度和硬件造价间的关系,大多数计算机均支持变字长运算,即机内可实现半字长、全字长(或单字长)和双倍字长运算。在其他指标相同时,字长越大计算机的处理数据的速度就越快。
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字长由微处理器(CPU)对外数据通路的数据总线条数决定。
最小可寻址单位内存的最小可寻址单位通常都是字节。也就是说一个指针地址值可对应内存中一个字节的空间。

寻址空间
寻址空间一般指的是CPU对于内存寻址的能力。CPU最大能查找多大范围的地址叫做寻址能力,CPU的寻址能力以字节为单位 (字节是最小可寻址单位),如32位寻址的CPU可以寻址2的32次方大小的地址也就是4G,这也是为什么32位寻址的CPU最大能搭配4G内存的原因,再多的话CPU就找不到了。 这里CPU的寻址位数是由地址总线的位数决定,32位CPU的寻址位数不一定是32位,因为32位CPU中32的意义为字长。
对于32位寻址的CPU,其地址值为32位的二进制数,所以可以表示的最大地址为2的32次方(一个指针的值就是一个32位的二进制数,32位对应4字节(Byte)。所以,指针的大小实际上是由CPU的寻址位数决定,而不是字长。
我们经常说和类型的字节长度和编译器有关
例:
32位处理器上32位操作系统的32位编译器,指针大小4字节。 32位处理器上32位操作系统的16位编译器,指针大小2字节。 32位处理器上16位操作系统的16位编译器,指针大小2字节。 16位处理器上16位操作系统的16位编译器,指针大小2字节。
实际上:

实际不是这样的,有这样的结果是因为以上几种情况,处理器当前运行模式的寻址位数是不一样的
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如下: Intel 32位处理器32位运行模式,逻辑7寻址位数32,指针也就是32位,即4个字节 Intel 32位处理器16位虚拟机运行模式,逻辑寻址位数16,指针也就是16位,即2个字节 编译器的作用是根据目标硬件(即CPU)的特性将源程序编译为可在该硬件上运行的目标文件。我们综上可得指针大小是由当前CPU运行模式的寻址位数决定!
看完这个,我们是不是对于位数和指针有了更深刻的理解了呢?

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