指针是指物理内存还是虚拟内存？

Question

我最近了解到，计算机程序实际上并未利用物理内存的地址。相反，我了解物理内存已由操作系统“隐藏”到应用程序。

这是我的问题： 指针返回物理内存还是虚拟内存的地址？

如果执行下面的代码，则会得到十六进制形式的地址。仅仅是操作系统随机分配的数字吗？而且，我发现数组中元素的地址是连续分配的。这是否意味着数组实际上是RAM中的“行”形式，还是有可能将它们分配在稀疏区域中，而OS只会伪造程序员？

int num = 3;
int arr[3];

printf("address of num: 0x%0x \n", &num);
printf("&arr[0]: 0x%0x \n", &arr[0]);
printf("&arr[1]: 0x%0x \n", &arr[1]);
printf("&arr[2]: 0x%0x \n", &arr[2]);

Answer 1

在所有现代操作系统（Windows，Linux，BSD等）中，用户空间应用程序中的所有地址都是虚拟地址。某些RTOS或其他自定义的裸机应用程序除外。

虚拟地址不一定是随机，但是从硬件的角度来看，它们是任意的。内核通常会决定为给定映射请求分配的虚拟地址空间，有时会考虑用户空间请求。当使用诸如ASLR之类的东西时（这在当今很普遍），地址被有意地随机化。

  

这是否意味着数组实际上在RAM中是“行”形式的，还是有可能在稀疏区域中分配它们，而OS只是伪造了程序员？

两者。操作系统会创建内存的页面的物理到虚拟的映射，而不是单个地址。页面大小因架构而异，但通常为4 KiB。

因此，如果您有一个1 KiB数组（其起始地址至少与1 KiB对齐），则该数组在物理上是连续的。但是，一个16 KiB的阵列可能分散在彼此之间相距甚远的4页中。

Answer 2

这取决于操作系统。但是大多数情况下（在大多数OS上）它们是逻辑地址。 有OS机制，例如虚拟内存，分页等，用于地址转换。通常这样做是为了确保不允许程序覆盖部分内存。 如果您在没有操作系统的裸机内核上运行此命令来处理虚拟地址。这将是物理地址。如果将其作为应用程序运行在OS之上，您将获得虚拟地址。