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复杂数据类型的机器级表示(一)
阅读量:258 次
发布时间:2019-03-01

本文共 2967 字,大约阅读时间需要 9 分钟。

复杂数据类型的机器级表示

下周要交线代和数逻的作业,问题这两门课我落了很多,感觉这个星期头发不保了
反正小鬼能两天写一首歌,那我也能两天学一门课!努力努力再努力!

数组和指针

数组的分配和访问

数组的地址

  • 对于代码static short A[4];第i个元素的地址计算公式为 (&A[0]+i*2)
  • 假设数组A首地址在EDX中,i存放在ECX中,将A[i]取到AX中,汇编指令为movw (%edx,%ecx,2),%ax
    ECX是变址寄存器

数组在内存的存放

静态区数组

在这里插入图片描述

  • 在main函数之前定义,分配在静态区,链接后会在可执行目标文件数据段(后续介绍)中分配空间

  • 编译器通常将数组的地址放在EDX中

    在这里插入图片描述
    地址由低到高,小端存放

  • 实现sum+和i++:

addl (%edx,%ecx,4),%eaxaddl $1,%ecx

auto型数组的初始化和访问

在这里插入图片描述

  • 局部变量分配在栈中,数组首地址通过EBP定位

    在这里插入图片描述

  • 对buf初始化的指令:将立即数赋值给寄存器所指的内存单元

定长数组

实例:计算矩阵乘积

#include
using namespace std;void give_v(int* ptr);int single_num(int i, int j);const int a = 3;int b1[a][a];int b2[a][a];int result[a][a];int main() { cout << "Please make sure your matrix:" << endl; give_v(b1[0]); give_v(b2[0]); for (int i = 0; i < a; i++) { for (int j = 0; j < a; j++) { cout << single_num(i, j)<<'\t'; } cout << endl; } return 0;}void give_v(int* ptr) { for (int i = 0; i < a; i++) { for (int j = 0; j < a; j++) { cin >> *(ptr + i * a + j); } } return;}int single_num(int i, int j) { result[i][j] = 0; for (int x = 0; x < a; x++) { result[i][j] += b1[i][x] * b2[x][j]; } return result[i][j];}

数组和指针的关系

在数据类型匹配的情况下,数组和指针在一定意义上具有等价性。

int a[10];int *ptr=a[0];int a[10],*ptr;ptr=&a[0];

a的值就是数组的首地址

ptr=a
注意:指针运算会进行相应的收缩
ptr+i不代表直接加i,而是ptr+4*i
在这里插入图片描述
每个内存单元都有各自的单位,不一定是按一个字节一个单位来,这里计算得到的应该是内存单元个数,不是实际地址差值
区分指针表达式和地址表达式

指针数组和多维指针

基本概念

  • 嵌套数组
  • 指针数组:首先,这是一个数组,由指针构成的数组,指针指向的数据类型都相同
  • 定义:存储类型(static/auto) 数据类型 *指针数组名[元素个数];
    int *a[10];
    在这里插入图片描述

实例

#include
using namespace std;int main() { int a[][4] = { { 1,2,3,4}, { 3,4,5,6} }; int* ptr[] = { a[1],a[2] }; int sum = 0; for (int i = 0; i < 2; i++) { for (int j = 0; j < 4; j++) { sum += *(a[i] + j); } } cout << sum; return 0;}

结构和联合数据

结构体数据的分配和访问

基础知识

c语言中结构的用法

  • 结构声明创建一个数据类型,将不同类型的对象聚合到一个对象中,用名字引用结构的各个组成部分
struct rect{   	long llx;	long lly;	unsigned long width;	unsigned long height;	unsigned color;}struct rect r;//声明一个struct rect类型的变量r,struct和rect不可分割r.llx=r.lly=0;r.width=10;//设置r的相关属性struct rect q={   0,0,10,20,0xFF00FF};//声明的同时赋值long area(struct rect *rp){   	return (*rp).width*(*rp).height;}//struct指针//用rp->width代表(*rp).width

结构成员的地址访问

  • 指向结构的指针是结构第一个字节的地址
  • auto结构型变量,首地址由EBP或ESP来定位
  • 静态区的结构性变量是确定的静态区地址
  • 每个成员的首地址都是 “基址+偏移量”
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

结构体数据作为入口参数

  • 如果按值传递,很浪费空间,一般按地址传递
  • 按地址传递参数时,(*stu_info_ptr).name可以写成stu_info_ptr->name

结构体和二叉树

二叉树的建立与遍历

由于我还没有系统学过算法,这里的知识都比较简单。参考博客https://blog.csdn.net/zhanggonglalala/article/details/79738213

  • 二叉树结点的定义
struct Node{   	int data;	struct Node *pleft;	struct Node *pright;}Node;

data表示本节点存储的值,另外两个结构体是左孩子节点的指针和右孩子节点的指针。

  • 二叉树的相关操作
    1 改变二叉树结构,如二叉树创建,节点删除
    基本创建思想是递归
    2 先序中序和后序遍历
    习题练习:在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
long trace(tree_ptr tptr){   	long result=0;	if(*tptr==0){   return result;}	while(*tptr!=0){   	result=val;	tptr=tptr->left;	}	return val;}

最左边叶子的变量值

联合类型的分配和访问

  • 多个类型引用一个对象
  • 联合体各成员共享存储空间,按最大长度成员所需空间为准。如果提前知道某种数据结构中不同字段的使用时间是互斥的,就可以声明为联合,减少空间,但是处理的复杂性会增加。
    在这里插入图片描述
    p->c,p->i[0]引用的都是数据结构的起始位置
    举例:二叉树的实现
    与struct实现二叉树相比,每个节点可能是内部节点,也可能是叶子。

在这里插入图片描述

存储方式没有变,只是解释方式变了
机器级代码不能区分处理对象的数据类型,只能进行机械的运算

  • 通过嵌套定义链表结构
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