陣列內存佈局

Question

在玩過不同的數組類型後，我確定每個元素都需要2個「填充」位。例如，如果數組的數據類型爲.int（32位或2^5），則總共有4個專用於陣列的每個元素的存儲位置（總共2^7位）。另一個例子是，如果數據類型是.short（16位或2^4），那麼數組中的每個元素包含64位（2^6）

下面是一個示例。

.data 
IntArray: 
.int 10, 20, 30, 40, 50 

(gdb) info variables 
0x080490a4 IntArray 

(gdb) x/1wt 0x080490a4 
0x80490a4 : 00000000000000000000000000001010 
(gdb) x/1wt 0x080490a5 
0x80490a5 : 00010100000000000000000000000000 
(gdb) x/1wt 0x080490a6 
0x80490a6 : 00000000000101000000000000000000 
(gdb) x/1wt 0x080490a7 
0x80490a7 : 00000000000000000001010000000000 
(gdb) x/1wt 0x080490a8 
0x80490a8 : 00000000000000000000000000010100 

很明顯，內存位置0x080490a4包含數組的第一個元素（值爲10）。同樣顯而易見的是，內存位置0x080490a8包含該數組的第二個元素。

我的問題涉及0x080490a5,0x080490a6,0x080490a7的內容。這些內存位置的意義是什麼？我忽略了關於數組如何操作的一些細節？

Answer 1

每個數組元素的大小有什麼也沒有與數組中元素的數量有關。它僅由存儲在數組中的數據類型決定。如果您有int[]，則每個數組元素將與int一樣大。另一方面，int的大小取決於操作系統和硬件平臺ABI，在大多數計算機系統上它可能會遇到32位。

要計算每個數組的大小，您必須將每個元素的大小乘以元素的數量。因此，對於你的int a[4]的例子：

size = sizeof(int) * 4 = 32 * 4 bits = 2^5 * 2^2 bits = 2^7 bits = 128 bits = 16 bytes 

那陣列，而不是每個元素的大小。

現在，x/1wt GDB命令顯示存儲在提供的adddress中的字的內容。只要地址指向一個數組元素，你應該看到它的內容。但是當你從一個元素到下一個元素時，你需要在每個元素中添加字節數，而不是將位置移動一個字節。在你的情況：

• 0x080490a4是第一個數組元素
• 0x080490a8的地址的第二個數組元素的
• 0x080490a5，0x080490a6和0x080490a7是該地址的所有非對齊（即它們是不是一個字大小的多倍）地址，每個地址指向4個字節。在這4個字節中，一部分屬於第一部分，另一部分屬於第二部分。

由於這樣的事實，x86處理器是little-endian，其中至少顯著字節（LSB）至上，在這兩個元件的物理存儲器中的佈局將是：

0x080490a4: 00001010 00000000 00000000 00000000 
0x080490a8: 00010100 00000000 00000000 00000000 

通過增加一個字節的地址，你的計算機看到：

0x080490a5: 00000000 00000000 00000000 00010100 
0x080490a9: 00000000 00000000 00000000 ... 

iee存儲在0x080490a5的值有：

• 作爲其三個至少顯著字節，第一個數組元素

• 作爲其最顯著字節的第一個字節（的三個最顯著字節即至少顯著一個）所述第二陣列元件的

而且，由於是86小端和GDB重新排列它示出了字節，使得MSB首先示出，將得到：

0x80490a5: 00010100 00000000 00000000 00000000