如何从CPU字大小管理不同大小的数据？

Question

当我参加硬件/软件界面课程时，我们的老师说cpu使用word机器获取数据，例如，CPU可以获得地址 0x00 的值，但无法获得地址 0x01 的值，但地址 0x00 的值+（字大小：通常为4字节），所以我想了解如何在< strong> c 只包含2个字节？

Answer 1

不同的CPU具有不同的内存访问限制。一种常见的形式是允许在任何字节偏移处进行访问，但如果发生这种情况则会遭受性能损失，因为可能需要两个字对齐的传输以便检索操作所需的所有字节。第二种形式只是不允许不对齐的内存访问。

在第一种情况下，编译没有什么可担心的，内存可以＆＃34;打包＆＃34;或者字对齐，两者都可以工作，但是一个会更快，一个会使用更少的内存。

在第二种情况下，编译器必须生成代码以将未对齐的数据放入正确的寄存器位置，以允许进行算术和逻辑运算。这些操作以字节大小为单位移位和/或屏蔽位。例如，可能需要4字节加载来加载2字节变量。在这种情况下，2个字节的数据可能需要＆＃34;归零＆＃34;和2＆＃34;好＆＃34;可能需要将字节移入寄存器的低位。所有这些都是编译器的责任，但它增加了访问数据的开销。另一方面，这意味着数据在未存储在寄存器中时占用的内存较少。如果您有大量数据，例如几百万个整数的数组，这可能很重要;将它存储在一半的空间实际上可以使程序运行得更快（即使给出上述开销），因为两倍的数组值适合缓存。

Answer 2

32位处理器使用4个字节作为整数，所以首先让我解释一下内存存储

内存容量 =如果处理器使用了单字节寻址方案，则需要4个内存周期才能执行读/写操作。因此从处理器的角度来看，内存存储如图所示。

因此，如果整数存储在地址范围0x0000-0x0003即4个字节中，则只需要一个存储器读/写周期，这样处理器就可以从额外的存储器周期中解脱出来，从而提高性能。

此外，变量分配也可能从一个不是四的倍数的数字开始，因此它可能需要2个或更多个内存周期（浮点数，双倍等等），这与它们的方式有关。存储即可。 CPU以最小读取周期数提取数据。

简称数据类型只分配了两个字节的内存，如果它从0x0001开始，则以0x0002结束，仍然需要1个读周期。但优点是整数中的分配4个字节，而short分配两个字节，因此从整数数据类型中保存两个字节。因此存储得到改善

参考：

Geeksforgeeks

IBM