int型の先頭アドレスについてです。

Question

C言語の int 型についてなのですが、
int = 32bit ですよね(32bit)

この場合、8Bit(1Byte) x 4 = 32bit (4byte)
になると思います。

例えば、
int *a;
int b;
a = &b;
*a = 9;

みたいにポインタを使うと思います。（ポインタは面倒ですね・・・）
このときaのポインタをアドレスで初期化する場合、int型の先頭のアドレスを入れているはずですよね？

char = 8bit(1Byte)なので「int型というのはchar型が4個ある配列のようなもの」という理解で正しいのでしょうか？

int型の先頭アドレスというのはこの4つの配列の一番最初の1byteのアドレスが入っているということですか？

int型の宣言で1つのint型に1つのアドレスだと「先頭のアドレス」という意味がよくわからなくなりますよね？
いくつかあるアドレスの先頭だよ・・・というのであれば理解できますが・・・

どなたか教えてください。

Answer 1

こんにちは。

char = 8bit(1Byte)なので「int型というのはchar型が4個ある配列のようなもの」という理解で正しいのでしょうか？

考え方はその通りです。

ただし、具体的にははそこそこ違います。
int型が32ビットとは限りませんし、char型も8ビットとは限りません。
int型が16ビットなCPUは多数あります。C言語のchar型が8ビットでないCPUは見たことはないですが、C言語の規格上は8ビット以上です。
また、char型はアライメントをあまり気にしませんが、int型は気にします。つまりint型を任意の位置に置けないCPUもあります。インテルCPUは寛容な方ですが、4の倍数アドレス以外からの4バイトにint型を配置すると遅いです。

int型の宣言で1つのint型に1つのアドレスだと「先頭のアドレス」という意味がよくわからなくなりますよね？

いくつかあるアドレスの先頭だよ・・・というのであれば理解できますが・・・

その理解で合ってます。

---

【蛇足ですが】
なお、CPUによっては「アドレス」が8ビット毎に割り当てられるとは限りません。16ビット毎だったり32ビット毎だったりすることもあります。
これはメモリ・アクセスがバス幅単位であること由来です。バス制御回路を単純にできますから、小型CPUでは今も残っているのではないかと思います。

ああ!! そのようなCPUにCコンパイラが対応している場合、char型がint型と同じサイズって実装もありそうな気がします。char型ポインタを素直に実装できますから。だから、1バイト=8ビットがISOやIECで規定された後もC言語規格では1バイトは8ビット以上のままなのかも。

Comments

[strike1217]

1Byteにつき1つのアドレスが割り当てられるとは必ずしも限らないのですね！
ありがとうございます

Answer 2

イメージとしてはあっているかと思います。
例えばaという変数が1000番地配置されていて、1という値が入っている場合、図で表すとこんな感じになるかと思います。
CPUによっては上位と下位ビットが逆だったりします。エンディアンといいますが、詳細はWikipediaをどうぞ。

0x1000|00
0x1001|00
0x1002|00
0x1003|01
…

&aというと0x1000を指すことになります。

図解しているサイトも探せばあると思うので探してみてください。
例えばこことか。
http://d.hatena.ne.jp/temtan/20101108/1289223558
先ほどのエンディアンのWikiも参考になると思います。

Comments

[strike1217]

なるほど！左様でございますか！
ありがとうございます。
aというのはint型でいいんですよね？

[ttyp03]

そうです。
32ビットOSのint型の場合になります。

[strike1217]

ありがとうございます！

Answer 3

考え方としてはあってます。

(実験コード、実際に使うと環境またいだときに悲しみがとまらない。)

int x = (4<<24) + (3<<16) + (2<<8) + (1<<0);
char* xs = &x;
for(int i = 0; i < 4 ; i++){
    printf("%d ",xs[i]); // 1 2 3 4 (環境によっては逆順)
}

Comments

[strike1217]

ありがとうございます。
やってみますね！

Answer 4

int = 32bit ですよね(32bit)

最近の環境が４byteが多いだけでint型のサイズは環境によって変わりません、固定的に4byte=32bitというのは間違いです。

char = 8bit(1Byte)なので「int型というのはchar型が4個ある配列のようなもの」という理解で正しいのでしょうか？

エンディアン
というメモリへの値の配置方法があり、ビッグエンディアン/リトルエンディアンで並び方が異なります。charのように1byteの場合はあまり影響がないですが、複数バイトの型の場合には注意が必要で、intが4byteの環境で単純にcharが4つ並んだものという考えは間違いです。

ユーザーのアドレス空間とかで例をあげると数値が見えにくく理解しづらいと思うので、現実ではありえないけどとても単純かします。
例えば
intが4byteの環境でリトルエンディアンで
int型で要素数が4つの配列 arr_int
cahr型で要素数が4つの配列arr_char
があったとします。

arr_int[0] = 10;
arr_int[1] = 20;
arr_int[2] = 30;
arr_int[3] = 40;

arr_char[0] = 10;
arr_char[1] = 20;
arr_char[2] = 30;
arr_char[3] = 40;

これらの先頭アドレスが例えば10番地というアドレスだったとします。
そうすると
charのほうは
10番地に10(２進数で0000 1010)
11番地に20(２進数で0001 0100)
12番地に30(２進数で0001 1110)
13番地に40(２進数で0010 1000)

というようにメモリに配置される、これがintの場合
10番地に 0000 1010
11番地に 0000 0000
12番地に 0000 0000
12番地に 0000 0000

14番地に 0001 0100
15番地に 0000 0000
16番地に 0000 0000
1７番地に 0000 0000

18番地に 0001 1110
19番地に 0000 0000
20番地に 0000 0000
21番地に 0000 0000

22番地に 0010 1000
23番地に 0000 0000
24番地に 0000 0000
25番地に 0000 0000

という風に値が格納される
なのでここでいうint配列の先頭アドレスは１０番値で１０番値から4byte分をひとかたまりとしてみてくださいねという意味です。逆にcharの場合は１０番値の1byteだけみてくださいねという意味になります。

Comments

[strike1217]

なるほど！！
ありがとうございます。