操作系统处理的2D（甚至多维）数组存储和访问

Question

根据到目前为止的经验，二维数组和线性一维数组都存储在内存中。现在我的问题是，我已经声明了一个二维数组（5 * 5），对其进行了初始化，现在我想访问索引（3，4）。我将只写arr [3] [4]，但OS如何实际访问元素。操作系统将如何得知从第二行，第三行等开始的索引是什么？

Answer 1

1. 操作系统与此无关。就OS而言，该进程正在访问其自身的变量之一。操作系统并不关心进程如何使用自己的内存。 （好的，操作系统可能会收到通知，需要分配内存页面或从缓存中检索内存页面，但这完全不同。）

2. 您可能是说编译器如何生成代码以访问数组元素。

   • 假设我们说的是C语言程序，声明是

     long arr[5][5];

   • 然后编译器将编译

     arr[i][j]

     插入* (* (arr + i) + j)，在机器代码中解析为

     LOAD地址arr进入寄存器

     ADD i 乘以行大小（在我们的示例中，i乘以5倍sizeof(long)）

     ADD j 乘以元素大小

     现在寄存器中保存着arr[i][j]的地址。

3. 对于所问的问题，编译器如何寻址arr[3][4]，答案是所有这些计算都是在编译时完成的（因为索引是常量），并且访问与访问任何简单变量。

4. 多维数组不仅作为单维数组存储。它们确实是 一维数组，至少在诸如C之类的语言中。您的示例arr[5][5]是一个包含5个元素的数组（声明中的第一个5）。数组的每个 都是5个元素的数组（声明中的第二个5）。