计算机系统导论 · 第七讲：数组、结构体与浮点指令
第三章 第七讲：数组、结构体与浮点指令
来源：ICS07，2026 年 9 月 28 日，51 页。
1. 数组的布局与寻址
T A[L] 分配连续的 字节。令首地址为 ，每个元素占 字节，则
数组表达式在多数场合转换为首元素指针；sizeof A 与 &A 保留数组本身的类型信息。 A+i 是地址，A[i] 是该地址上的元素。对 int 数组，movl (%rdi,%rsi,4), %eax 读取第 i 项；leaq 计算地址而不读取数组内容。
1.1. 连续二维数组
T A[R][C] 按行存放：
A+i 跨过 行，每行 字节；A[i]+j 再跨过 个元素。对 int A[4][5]，偏移是 。 固定列数可用移位与 leaq 合成乘法；运行时列数通常需要 imulq。列数决定步长，不能由行数代替。
1.2. 指针数组与多级访问
int *A[R] 保存 个指针，各行可以独立分配。x86-64 下访问 A[i][j] 的过程是
先读取行指针，再读取元素；连续二维数组直接用一次地址计算定位元素。int ** 与 int (*)[C] 的布局和步长不同。
2. 结构体、偏移与对齐
成员依声明次序排列，编译器在成员之间及末尾插入填充。设当前偏移为 、成员要求按 对齐，则成员偏移为
结构体整体对齐要求等于成员对齐要求的最大值，最终大小也向该值的整数倍取整。这保证结构体数组中每个元素都满足对齐要求。
课件的 struct S1 { char c; int i[2]; double v; }：c 偏移 0，i 偏移 4，v 偏移 16，整体 24 字节。struct { char c; int i; char d; } 占 12 字节；改为 int i; char c; char d; 占 8 字节。
结构体数组寻址遵循：数组首地址 + 下标 × 结构体大小 + 成员偏移。short, float, short 的例子中，整体大小 12，末成员偏移 8。
链表访问是反复读取 next 成员所在地址的指针值；成员偏移是编译期常量，结点地址在运行时变化。
3. 浮点数的机器级操作
XMM 寄存器为 128 位，可用于标量或 SIMD 运算。ss 表示标量单精度，sd 表示标量双精度；ps、pd 表示打包单精度、双精度。
System V AMD64 调用约定中，浮点参数依次使用 %xmm0 至 %xmm7，浮点结果放在 %xmm0，XMM 寄存器由调用者保存。整数、指针与浮点参数分别使用各自的参数寄存器序列。
movss/movsd 传送，addss/addsd 做加法。ucomiss/ucomisd 比较后设置 ZF、PF、CF：大于为 000，小于为 001，等于为 100，含 NaN 的无序比较为 111。因此无序不能直接按普通相等处理。
4. 指针表达式与声明
*p++ 取旧地址的值，再移动指针；(*p)++ 修改指向的元素；*++p 先移动再读取。 int *p[3] 是指针数组，int (*p)[3] 是指向三元素数组的指针。读声明时先处理标识符附近的括号与方括号，再处理指针。
5. 例题
对 int A[4][5]，首地址为 0x1000，A[2][3] 的地址为 。 若结构体数组元素大小 24，成员偏移 16，则第 3 项该成员的地址为首地址加 。