Хранение и доступ к двумерному (или даже многомерному) массиву, управляемый ОС

Question

Из того, что я узнал, двумерный массив также хранится в памяти как линейный одномерный массив.Теперь мой вопрос, скажем, я объявил 2D-массив (5 * 5), инициализировал его, и теперь я хочу получить доступ к индексу (3, 4).Я просто напишу arr [3] [4], но как на самом деле ОС получает доступ к элементу.Как ОС узнает, с какого индекса начинается 2-я строка, 3-я строка и т. Д.?

Answer 1

1. ОС не имеет к этому никакого отношения.Что касается ОС, то процесс обращается к одной из своих переменных;ОС не волнует, что процессы делают с собственной памятью.(ОК, ОС может получить уведомление о том, что страница памяти должна быть выделена или извлечена из кэша, но это нечто совсем другое.)

2. Вы, вероятно, имеете в виду, как работает компилятор сгенерировать код для доступа к элементу массива.

   • Допустим, мы говорим о программе на языке C, и объявление было

     long arr[5][5];

   • Затем компилятор скомпилирует

     arr[i][j]

     в * (* (arr + i) + j), который в машинном коде разрешается в

     LOAD адрес arr в регистр

     ADD i , умноженный на размер строки (в нашем случае i раз 5 раз sizeof(long))

     ADD j , умноженный на размер элемента

     Теперь регистр содержит адрес arr[i][j].

3. На заданный вопрос, как компилятор обращается arr[3][4], ответ таков: все эти вычисления выполняются во время компиляции (потому что индексы являются константами), иss так же эффективен, как и доступ к любой простой переменной.

4. Многомерные массивы не только хранятся как одномерные массивы.Они действительно являются одномерными массивами, по крайней мере, в таких языках, как C. Ваш пример arr[5][5] - это массив из 5 элементов (первый 5 в объявлении).Каждый элемент массива является массивом из 5 элементов (второй 5 в объявлении).