第二章《信息的表示和处理》（一）

虚拟内存是什么

虚拟内存是一个抽象的非常大的字节数组。主要包含两个重要的作用(参考这里)

• 扩展内存大小限制：放了防止内存被程序耗尽，虚拟内存会通过各种机制来扩展实际内存的大小，例如使用磁盘空间

• 简化寻址过程：参考文章中有个非常好的例子，见下方

  学校里有N个学生，每个同学都有自己的名字（物理地址），但是当他们被分配到各个班里座位上的时候，老师并不需要知道他们的名字就可以用座位的几排几列（虚拟地址）来指代学生*

十六进制有什么作用

二进制用于表示较大值的数字时，非常冗长。例如，表示一个字节，也就是8位信息时，二进制的值域为[00000000,11111111]，映射为现实中常用的十进制，也就是[0,255]而已，我们需要用一种更为简单的方法来表示信息

那么为什么不考虑使用十进制呢？

因为，计算机中信息的最小载体是位，位的本质也就是0或1（可以理解为‘是’或‘否’的含义）。用十进制来表示信息很难转换为计算机中用位来表示信息的模式。

而比较方便的形式是八进制和十六进制(8=2^3，16=24)，它们都能以较短长度的值来描述一定的信息，并且能够很轻易的将信息转换为计算机中的位模式

在这两者之间，表示同样的信息，十六进制的值长度是肯定小于八进制的值长度的

注：十六进制的数字都是以0x开头作为标识的

字’大小的重要性

在第一章中，我们了解到了什么是’字‘（计算机总线总是传递定长的的字节块，这个字节块的容量被称为1字）

常见的'字'有4字节和8字节的，也就是耳熟能详的32位与64位

字长决定的最重要的系统参数就是虚拟空间的最大大小

为什么字长能够决定虚拟空间的大小？原因如下：

虚拟内存的每一个字节都由一个唯一的数字来标识，称为它的地址，而地址是用一个字来编码的。

对于32位系统而言，地址的取值区间只有[0,(2^32)-1]，那么我们就可以计算出虚拟地址空间的最大大小为2^32字节 = 4GB

注意：我们称呼程序为32位程序或64位程序时，指的是程序编译时是32位的还是64位的，而不是由其运行时的机器类型决定的

寻址与字节顺序

对于跨越多字节的程序对象，我们必须确定两个存储规则：

1. 这个对象的地址有是什么
2. 在内存中如何排列这些字节

在几乎所有的机器上，跨越多字节的程序对象都是以连续的内存空间进行存储的

例如：一个int类型(32位)的变量x的地址值为0x100，那么x变量被存储在0x100、0x101、0x102和0x103这4个位置中

那么这么一个4字节的int类型变量每个字节的值是如何在内存中排列的呢？

通常来说有两种排列方法

1. 把数据的地位值到高位值按照从左到右的方式依次排列，称为小端法
2. 把数据的高位值到地位值按照从左到右的方式依次排列，称为大端法

例如：x变量的十六进制值为0x01234567，那么大端法和小端法的存储方式如下：

大端法和小端法只是两个方式，本质上没有优劣之分，且在大多数情况下，机器所使用的字节排列顺序都是不可见的。但需要了解，有些时候，字节顺序可能会导致一些问题。