存储地址的概念及特点

在计算机科学中，存储地址是一个非常重要的概念。它是指用于标识存储器中存储数据的位置的一串数字。每个存储单元都有自己唯一的存储地址，计算机通过存储地址来查找或修改存储的数据。存储地址的概念及其特点对于理解计算机的内部工作原理非常有帮助。

一、 存储地址的分类

在计算机系统中，存储地址基本上可以分为两类：逻辑地址和物理地址。

1.逻辑地址

逻辑地址是指由程序员定义的地址，它是逻辑上的概念。程序员通过逻辑地址来访问数据。在逻辑地址中，地址值是一个指示存储器中数据的位置的符号。逻辑地址的范围由程序使用的存储器大小决定。

2.物理地址

物理地址是指实际的存储器地址，它是基于内存中的指定存储器单元号的硬件识别。物理地址是计算机硬件内部使用的地址。当CPU执行要求读写存储器时，会把逻辑地址转化成物理地址，然后访问存储器。

二、存储地址的特点

1.存储地址的唯一性

每个存储单元都有唯一的存储地址。通过存储地址对存储单元进行标识和定位，可以精确地读取或修改存储单元中的数据。

2.存储地址的连续性

存储单元的存储地址是一个连续的数字序列。在组成一个连续的地址空间时，存储地址按顺序排列。因此，能够以高效的方式读取或写入大块的数据。

3.存储地址的变化性

存储地址在存储器中的变化性取决于系统的实际使用。存储地址在系统运行时各种各样，如操作系统的进程管理和内存分配等。存储地址可以动态改变。程序员需要预先为逻辑地址分配存储空间，并且在程序运行期间，物理地址可能会因为内存管理等原因而发生改变。

三、存储地址的应用

对于存储地址的应用，有以下几种情况。

1.内存分配

在程序运行的过程中，需要动态地分配一些内存来存储数据。CPU通过从内存管理单元中获取未使用的存储单元，将这些存储单元编入逻辑地址，这些地址称为动态地址。

2.程序调用

程序调用是指一个程序需要使用另一个程序或函数。在执行程序时，需要将调用的程序或函数的存储地址（也称为返回地址）保存在堆栈中。然后，在执行完调用的程序或函数之后，CPU可以从堆栈中获取返回地址，并转到该地址以继续执行源程序。

3.中断处理

当计算机系统出现中断时，CPU会停止当前的运行并保存当前程序的上下文。上下文包括当前程序的指令指针、寄存器的值等。在中断处理过程中，CPU需要使用存储地址来保存和恢复上下文。

本文简述了存储地址的概念及特点，以及存储地址的应用。了解存储地址可以帮助我们更好地理解计算机的内部工作原理，更好地编写可靠的程序。