风四娘
2024-06-20 05:36
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在32位環境中，char 8位，short 16位，int 32位，long 32位，int*（泛指指針）32位，long long 64位，float 32位，double 64位
在64位環境中，char 8位，short 16位，int 32位，long 64位，int*（泛指指針）64位，long long 64位，float 32位，double 64位
在32位與64位環境中，唯二的兩個不同就是long和指針類型的變量所占的空間大小。
但是如果你在64位的Windows下用vs的64位編譯器輸出sizeof(long)，得到的結果是4。好像與理論不符，這是因為和編譯器的數據模型，MinGW是LLP64，long就是32位 int long short具體多少字節都是implement defined ，具體多少看編譯器實現，沒有絕對的多少，隻有同一個編譯器才保證大小一致。一般情況下windows64位一般使用LLP64模型，而64位Unix、Linux使用的是LP64模型。
然後，我們探究一下，為什麼在不同的操作系統下是32位或者是64位呢?
首先要知道，64位操作系統是指特別為64位架構計算機系統而設計的操作系統。
首先，我們要明白，指針就是地址，地址就是指針。而地址是內存單元的編號。所以，一個指針占幾個字節，等於是一個地址的內存單元編號有多長。
我們都知道，在計算機中，CPU不能直接與硬盤進行數據交換，CPU隻能直接跟內存進行數據交換。而CPU是通過數據總線、地址總線、控制總線三條線與內存進行數據傳輸與操作。
問：假如，我們想通過CPU在內存中讀取一個數字3，那麼是怎樣一個操作呢？
首先，CPU通過地址總線，在內存中找到數字3的地址；然後，通過控制總線知道該操作是讀還是寫；然後，通過數據總線，把數字3傳輸到CPU中。
我們可知道：
地址總線的寬度決定瞭CPU的尋址能力；
控制總線決定瞭CPU對其他控件的控制能力以及控制方式。
數據總線的寬度決定瞭CPU單次數據傳輸的傳送量，也就是數據傳輸速度；
我們平時所說的計算機是64位、32位、16位，指的是計算機CPU中通用寄存器一次性處理、傳輸、暫時存儲的信息的最大長度。即CPU在單位時間內(同一時間)能一次處理的二進制數的位數。假如，某計算機的地址總線是32位，那麼其一次可以處理的信息是32條，每一條地址總線有0或1兩種可能，那麼32根地址總線一共有232種可能，也就是其描述的地址空間為0x0000 0000 0000 0000 ~ 232-1。我們一般需要32個0或1的組合就可以找到內存中所有的地址，而32個0或1的組合，就是32個位，也就是4個字節的大小，因此，我們隻需要4個字節就可以找到所有的數據。所以，在32位的計算機中，指針占4個字節。同理，在64位的計算機中，指針占8個字節。
同時也可以看出，由於地址總線為32，那麼每次尋址的空間為0x0000 0000 0000 0000 ~ 2^32-1，那麼CPU的最大內存為2^32Byte=2^22KB=2^12MB=2^2GB=4GB。而64位，最大內存是2^64Byte。
數據存儲是以“字節”（Byte）為單位，數據傳輸大多是以“位”（bit，又名“比特”）為單位。
至於為什麼說16根地址總線的尋址空間為 2的16次方 = 64K（B），是因為字節（B）是內存的最小存儲單元，每個地址總線可以對2個存儲單元尋址（2B），所以16根地址總線可以尋址 2B的16次方 = 64K（B）
計算機能夠處理的最小單元是 字節 而不是 位
位，是由軟件通過位運算符操作的
為什麼32位的電腦內存可以超過4G？
早在16位系統上，系統可使用的內存就遠遠大於64K瞭，這是因為采用瞭內存分段和20位地址線。那麼在32位系統上，使用36位地址線也就是順理成章的事情。所以在當前x86架構中，32位系統最多可以使用128G的內存。
物理地址擴展，physical address extension，PAE。
這個功能可以將內存32bit的尋址空間擴展到48bit或者64bit。