编译后的c可执行程序如何知道如何在特定的内存地址处表示一系列位？

Question

我了解在编译过程中C变量将替换为内存地址，并且类型为info的符号表无法在编译后生存。

我试图了解在编程执行过程中如何存储和检索数据（表示）。 我知道变量已映射到内存地址，并且我的预编译代码指定了类型（位数和读取方式）。 但是，如果在代码被编译为可执行文件时类型丢失了，那么机器代码（.exe）如何知道特定内存地址上的数据大小以及如何表示这些位？

我已经问过许多类似的问题，但是答案总是被框定为CPU不在乎或不知道该系列比特打算代表什么。 但是，这并不是我要问的。 我想知道可执行程序如何知道有效位数，以及在类型（整数，字符，双精度，字符串或位域）未知的情况下如何读取（表示）它们？

Answer 1

编译器生成专门用于其所需功能的机器指令。 （这可以分多个步骤完成，以编译器自己的语言生成中间代码，然后将其转换为汇编语言，然后将其汇编为机器指令。）

机器说明具有特定的形式，例如：

• 从地址1234将32位加载到寄存器8中
• 将寄存器7中的64位存储到地址4320中。
• 从当前程序计数器之后的9000字节内存中将32位加载到寄存器3中。
• 将寄存器4中的8位存储到堆栈指针之外的124个字节的存储器中。
• 从寄存器3加到寄存器4中。
• 比较寄存器3与寄存器4。
• 如果最后一个比较指示符号大于，则分支。
• 将寄存器4的内容右移5位（“逻辑上”填充零）。
• 将寄存器4的内容右移5位（“算术地”，将符号位复制）。

因此，如果您的程序正在读取char值，则编译器会生成一条指令以加载8位。 如果您的程序正在读取一个int值，则编译器会生成一条指令以加载32位（假定int在您的C实现中为32位）。

在许多指令中，处理器不需要知道数据类型是什么。 加载32位就是加载32位，无论这些位是int还是指针。 即使在添加有符号或无符号整数时，也要设计位模式，以便一个加法指令可用于有符号或无符号整数。

一些指令需要知道数据类型。 有符号和无符号整数不能与相同的指令进行比较。 对于有符号的32位int ，位0xffffffff表示-1，该值小于0（位0x00000000），但是对于无符号的int ，这些位表示4,294,967,295，该值大于零。 因此，对于x < y ，如果它们是带符号的，则编译器将生成一条指令；如果它们是无符号的，则编译器将生成另一条指令。 （实际上，可能有一个比较指令针对多种类型的数据，但它会产生多个指示各种可能结果的位，而另一条指令会根据结果测试这些位和分支。如果比较指令未针对数据类型进行定制，然后是测试和分支指令。）