爲什麼用{：p}打印的內存地址比我的RAM規格大得多？

我想與打印變量的存儲位置（地址）：爲什麼用{：p}打印的內存地址比我的RAM規格大得多？

let x = 1; 
println!("{:p}", &x);

這將打印的十六進制值0x7fff51ef6380，其十進制是140734568031104。

我的電腦有16GB的RAM，那爲什麼這個數字很大？ x64體系結構是否使用大間隔序列而不是簡單的1個增量來訪問內存位置？

在x86上，通常是第一個位置，從0開始，然後1，2，等等。所以你可以有最高的數字是大約4十億，因此地址數量總是等於或小於4十億。

爲什麼x64不是這種情況？

來源

2017-10-11 John Smith

你在這裏看到的是一個virtual memory效果。內存管理很難，當操作系統和數以百計的進程共享內存時，內存管理變得更加困難。爲了處理這種巨大的複雜性，使用了虛擬存儲器的概念。我將在這裏簡要介紹一下基本知識。這個話題要複雜得多，你也應該在其他地方閱讀它。

在大多數現代計算機中，每個進程認爲它擁有（幾乎）完整的內存空間。但進程永遠不會處理物理地址地址，但用虛擬地址爲的地址。每次進程實際從內存中讀取時，這些虛擬地址都映射到物理地址。這種地址轉換是由所謂的MMU（內存管理單元）完成的。如何映射地址的規則由操作系統設置。

當你啓動你的電腦，操作系統創建初始映射。每次啓動進程時，操作系統都會向進程添加幾片物理內存，並適當修改映射。這樣，這個過程就有記憶力。

在x86_64上，地址空間是64位寬，所以每個進程都認爲它擁有所有這些2^64地址。當然這不是真的：

世界上沒有一臺PC具有那麼多的內存。（實際上，目前大多數CPU只能使用，而只能使用280TB的RAM，因爲它們在內部只能使用48位來尋址物理內存，顯然現在這些280TB已經足夠了）。
即使你有那麼多內存，還有其他使用該內存部分的進程。

那麼當您嘗試讀取未映射的地址（在64位地址中，是絕大多數地址）時會發生什麼？ MMU觸發頁面錯誤。這使得CPU通知操作系統來處理這個問題。

我的意思是說，在x86中，通常第一個位置從0開始，然後是1,2等，所以您可以擁有的最高數量是40億左右。

這是真的，但如果您的x86系統的RAM小於4GB也是如此。虛擬內存已經存在一段時間了。

所以這就是爲什麼你看到這麼大的地址的簡短總結。再次請注意，我在這裏掩蓋了許多細節。

來源

2017-10-11 08:30:12

順便說一句，這是一個巧合，當前的CPU支持48位物理地址。第一代AMD64芯片支持40位物理地址，而x86-64的頁表格式可支持[52位物理地址]（https://stackoverflow.com/questions/46509152/why-in-64bit-the-虛擬地址是-4比特的短48位長，相比與 - 的）。另外，虛擬地址空間實際上只有48位（並且地址必須是規範的，請參閱我的答案）。 –

re：點2：不，每個進程都有自己的虛擬地址空間。這是虛擬內存的主要優點之一。內核可以保留一半用於自己的使用（例如，在內核模式下從該進程進行系統調用），但這是*全部*。一個進程總是有47個（或邏輯上爲63，而且在x86-64擴展爲真正的64位虛擬地址的情況下也是如此）。我知道你在簡化，但我認爲這一點很重要。一個進程有自己的虛擬地址空間。 –

@PeterCordes關於第二點：我的意思是你所說的（我甚至提到了上面的這個優點），但是現在我可以看到我寫這個的方式，很容易被誤解。對於那個很抱歉。我會盡快修復它。謝謝！ –

你的程序的工作原理與指針在virtual address space。 x86-64使用64位指針。這是AMD64的主要目標之一，並增加了更多的整數和XMM寄存器。你是正確的，i386只有32位的指針，每個進程只覆蓋4GB的地址空間。

0x7fff51ef6380看起來像一個堆棧指針，我的猜測是有道理的代碼。

Linux on x86-64 (for example) puts the stack near the top of the lower canonical address range：當前x86-64硬件只實現48位虛擬地址，這是防止軟件依賴它的機制。這使得地址空間在未來可以擴展而不會破壞軟件。

系統中內置RAM的數量有什麼也沒有這樣做。您會在具有128MB內存的x86-64系統（+/-堆棧address space layout randomization (ASLR)）上看到（大約）相同的編號。

來源

2017-10-11 08:28:14

爲什麼用{：p}打印的內存地址比我的RAM規格大得多？

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