1、内存 肖舸标签: 内存 2009-04-28 13:38 内存可以说是 C 和 C+语言学习的关键点。这里说一点我的理解，一家之言，欢迎拍砖哈。内存要想理解透彻，首先要理解内存编址。即不同的内存条，内存模块，插到机器上，具体对应的内存地址是多少。最开始的 PC 机， IBM PC XT，只有 640k 内存。IBM 是这么规划的，最低的 128k，是 BIOS的地址，毕竟 BIOS 也是汇编语言，它也需要合法地址，才能被 CPU 正确运行。512k640k，被定义为端口映射地址，即这部分地址，可能对应某一个外设上的地址，方便程序直接访问设备。其中，最重要的，就是显卡，当初的显卡单元都比较小，如
2、单色显卡只有 2k显存，就映射在这个地址段。呵呵，当年比尔盖茨，开了个世纪有名的黄腔，就是家用电脑，640k 内存足以。就是这么来的，可现在呢？你的显存都不止 640k，可见，伟人也有犯浑的时候。这样显然不方便，因为就在几年后，286 时代，内存已经 1M 了。这就麻烦了，这 1M 的第一个 128k 不准用，中间还有个 128k 不准用，好端端的连续内存，就被切成两块，痛苦啊。而那会 CPU 也是笨得可以，16 位的 CPU，Intel 居然在 PC XT 上面用的是 8 位地址总线，这下死翘了，所有的内存被分割为 64k 一块块的小块，叫段。每个程序模块，必须小于 64k，否则没法跳转。以
3、前 DOS 下可以执行的二进制文件分为两种，com 和 exe，com 就是不能大于 64k 的，因为它文件格式里面没有段修饰，因此，只能一段完成，64k 。这样，程序员十分的不方便，写程序，稍微大点的数组，就要考虑分段访问，没办法，数组下标不能超过 64k。另外，对于 640k 以上的地址访问，人们想出了一个很笨的方法，把 640k1024k 这 384k，也切成一块一块的，每块映射相同的内存区域，靠一个 IO 切换来访问不同的块。那会还没有想到更好的支持 1M 以上内存的方法，只能这么办。这样，程序员成了个苦恼的职业，既要做软件编程，还要随时关注自己的数据是否越界，痛苦死了。当然，程序员也
4、不会坐以待毙，这期间，他们自己想了很多方法，比如用底层模块来解决段切换问题，对上提供一层连续编址的虚拟地址来访问等等。ok，到了 80386，32 位了，大家总算长出了一口气，这个 CPU 地址总线有 32 位，可以直接编址 4G 内存。但是，问题来了，PC 机已经做成这个样子了。当然，可以重新开发一款计算机，连续编址，4G 内存，很爽，只是，这不是 PC 机了。这又让人痛苦死了，明明有能力做连续编址，跨越段界限，但还是不能这么做，因为要支持老的程序。程序员又开始想办法，基本思路就是用虚拟地址来代替实际地址，后来又想到了，既然都是虚拟的，那我们可不可以把一块磁盘文件也虚拟成内存，这样，我们给够
5、 4G，这不是更爽，底层再用一定算法来处理动态转换的效率优化。这样，在 93 年左右吧，有一个很有名的 C+语言，Watcom C+出世了。这个语言，是 Dos下第一款支持 4G 内存的 C+语言。这是 Sybase 开发的，它底层使用了一个虚拟内存管理模块，是另外一家公司开发的，叫 Dos /4G，显然，就是 DOS 程序使用 4G 内存的解决方案。还记得 DOOM、Cchar* pBuffer=malloc(10);/.这里面，Func 的代码，在栈空间，其实是在基栈了。2G 的最低int i，这个 i，在浮动栈。基站上方，也还是 2G 底部。pBuffer 指向的内存，由于是 mallo
6、c，因此是堆空间，在 2G 的高端。new 和 malloc 其实是一样的，都是 malloc 的，但 new 支持对象，要自动调用构造函数。不过这里也说明一点，new 出来的对象，是运行期对象，其内部成员变量，其实是在 2G 的高端，堆空间里面。写 C 和 C+程序，需要对内存的分配非常敏感，随时关注自己使用的变量，是属于编译期间的基栈，还是运行期的浮动栈，还是堆。比如，我们要启动一个线程，这个线程函数，肯定是在基栈了，编译器就定好的，但是我们希望线程访问一个运行期的动态地址，比如要传递一个参数给它。我们就不能简单把一个函数内部的变量地址传给他，由于是函数内部变量属于浮动栈，函数返回，浮动栈就自动拆除，而线程启动是异步运算，就是一个函数启动线程，很可能这个函数已经返回了，线程还没有开始运行。因此，就绝对不能使用函数内部变量给线程传参，只能使用堆空间，用 malloc 的一块地址来传参数，再由线程函数收到后，free 掉。这是唯一一个，不遵守“谁分配，谁释放 ”原则的特例。我把它叫做 “远堆传参”。很多初学线程的朋友，线程写出来就挂掉，就是这个地方出了问题。但是，程序表面看起来一切正常，呵呵，所以内存很重要，因为它里面基本上都是隐式 bug，很难用肉眼看代码看出来。
