c - 指针大小可以是 4.75 字节吗

Question

考虑一个总可用内存为 2^(38) 字节的系统。用户在这个系统上编写一个使用整个寻址空间的 C 程序。这个 C 程序中定义的指针的大小（以字节为单位）是多少。

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Answer 1

在 C 中，一个字节是一个基本单位。字节中的位数由每个单独的 C 实现定义。（八位现在很常见，但不是强制性的。这是最低要求。）

根据 C 2018 6.2.6.1 2，除了位字段，每个对象都由一个或多个字节组成。因此，指针在其 C 实现中必须是整数字节数，尽管指针中的某些位可能未使用。

指针使用的字节数最终由 C 实现决定，而不是由运行其程序的计算机或系统决定。总的来说，C 旨在被配置为“自然地”适应系统，因此指针和其他类型往往与机器的设计目标相匹配。但是，C 实现有时服务于特殊目的，例如支持旧源代码或仅提供一部分内存以节省资源。例如，在具有 64 位地址空间的机器上，我们可以选择使用 32 位 C 实现，因为 64 位指针占用的空间量是执行某些程序的重要成本。

因此，在具有 2^{个 38}字节内存的系统上，需要 38 位来寻址每个字节。这导致了几种可能性，包括：

• 该系统有 8 位字节，C 实现使用 5 字节（40 位）指针，其中 38 位表示一个地址，另外两个可能被浪费或可用于某些错误检测或其他功能。
• 系统有八位字节，对齐有一些好处，所以C实现使用八字节指针。
• 假设系统有 19 位字节，C 实现使用其中两个作为指针。
• 系统有八位字节，C 实现使用四字节指针。每个 C 程序的地址空间中只有 2 ³²字节可用，尽管不同的 C 程序可能使用内存中 2 ³⁸字节的不同部分。