指针是否保证 > 某个值？答案

【问题标题】：Is the pointer guaranteed to be > a certain value?指针是否保证 > 某个值？
【发布时间】：2012-02-12 14:40:05
【问题描述】：

在 C++ 中，当我执行 new（甚至是 malloc）时，是否可以保证返回地址会大于某个值？因为......在这个项目中，我发现使用 0-1k 作为枚举非常有用。但如果有可能获得如此低的价值，我不想这样做。我唯一的目标系统是带有 OS window/linux 和 mac 的 32 位或 64 位 CPU。

标准对指针有什么规定吗？ windows 或 linux 是否说明了它们的 C 运行时以及最低内存地址（对于 ram）是什么？

-edit- 我最终修改了我的new 重载以检查地址是否高于>1k。如果没有，我会调用 std::terminate 。

【问题讨论】：

为什么使用枚举作为指针？
@Pubby：通常（特别是在解释器和游戏中）依靠特定于平台的指针特性来填充额外的信息，通常是为了消除间接性。由于对齐规则，低三位是空闲的；此外，64 位系统通常具有只有 48 位有效位的用户空间指针；其余的都是1 或0，因此您可以将指针打包到double 的（53 位）尾数中，并将其高位设置为表示NaN。然后，低阶标志让您可以在带有掩码和移位的表示之间快速选择。
看来我只需要 6 位所以我什至不需要前 1 或 4k :)。

标签： c++ memory pointers new-operator ram

【解决方案1】：

就标准而言，什么都没有。但实际上，它取决于目标操作系统，例如 windows 将前 64kb 的内存保留为无人区（取决于构建它是只读内存，否则它被标记为 PAGE_NOACCESS），而它使用内核内存的上限 0x80000000+，但可以更改，请参阅 MSDN 上的 this 和 this。

在 x64 上，您还可以使用地址的高位（目前只有 47 位用于地址），但这不是一个好主意，因为稍后它会改变并且您的程序会中断（制定标准的 AMD也建议不要这样做）。

【讨论】：

【解决方案2】：

没有这样的保证。如果您需要非常特定的内存位置，您可以尝试使用placement new，但它有一些问题，您必须使用work hard to avoid。您为什么不尝试使用带有整数键的映射，该键将指针作为其值呢？这样您就不必依赖特定的内存地址和范围。

【讨论】：

【解决方案3】：

理论上，不——甚至不能保证指针 > 0。但是，在实践中，将其视为无符号整数（不要忘记指针可能具有高阶“1”位），不我所知道的系统的指针值会小于大约 1000。但依赖它就是依赖于“未定义的行为”。

【讨论】：

参考？我想我记得读过 linux 虚拟内存中的前 1GB 仅用于内核，[所以如果这是真的，您的应用程序将不会在前 1GB 中获得地址，除非它在内核模式下运行] 但是，我可能是最初的假设是错误的，我不记得我在哪里读过它：\
@amit my google-fu 想出了这个linux-mm.org/HighMemory“3GB 用于用户程序，1GB 用于内核”
@amit -- 我说的很笼统 -- C++ 在一些非常小的系统上运行。
在 Linux 上，内核-用户空间划分在内核中是可配置的，因此至少 3 个拆分：1-3 GB、2-2 GB 和 3-1 GB 在 32 位上是常见的系统。此链接有些旧但非常详细：kerneltrap.org/node/2450

【解决方案4】：

对于有效内存地址的来源没有标准；要编写安全的独立于系统的代码，你不能依赖某些地址（即使有轶事支持，你也不知道什么时候会随着新的系统更新而改变）。

【讨论】：

【解决方案5】：

它是非常特定于平台的，因此我不鼓励依赖此类信息，除非您有充分的理由并且意识到对可移植性、可维护性等的影响。

NULL 保证始终为 0x0。如果我没记错的话，x86 将前 128 MB 的地址空间保留为“NULL 等效”，因此有效指针不能采用此范围内的值。在 x64 上，有一些 additional addresses 在实践中你不应该遇到，至少现在是这样。

至于为操作系统保留的地址空间，显然取决于操作系统。在 Linux 上，内核-用户空间划分在内核中是可配置的，因此至少 3 个划分：1-3 GB、2-2 GB 和 3-1 GB 在 32 位系统上很常见。您可以找到更多详细信息on kerneltrap。

【讨论】：

您的意思是地址空间的前 128 个 K B？
@CodyGray 不，它实际上是 128 MB，而不是 kB。但我对原因并不完全正确。它不是由 CPU 本身引起的，而是由大多数类 UNIX 系统上应用程序地址空间的布局引起的。 0-128 MB 区域是为堆栈保留的，这意味着当使用从堆中分配内存的new 或malloc() 时，您不会从该范围内获得地址。 this nice answer 里解释的很好。