基址寻址与变址寻址的区别

基址寻址和变址寻址的主要区别在于它们处理偏移量的方式不同。

基址寻址 (Base Addressing)

基址寻址 是一种寻址方式，其中指令中的地址部分是一个固定的偏移量，实际的内存地址是通过将这个偏移量与一个基地址相加得到的。

特点

• 基地址：一个固定的地址，通常存储在一个寄存器中。
• 偏移量：指令中的地址部分，表示相对于基地址的偏移。
• 实际地址：基地址 + 偏移量。

例子

假设有一个基地址 base 和一个固定的偏移量 offset，实际地址计算如下：

实际地址 =base+offset

变址寻址 (Indexed Addressing)

变址寻址 是一种寻址方式，其中指令中的地址部分是一个索引值，实际的内存地址是通过将这个索引值与一个基地址相加得到的。变址寻址通常用于数组的实现，因为数组的元素在内存中是连续存储的。

特点

• 基地址：数组的起始地址，通常存储在一个寄存器中。
• 索引值：指令中的地址部分，表示数组中的元素位置。
• 实际地址：基地址 + 索引值 * 元素大小。

例子

假设有一个数组 arr，基地址为 base，每个元素占用 4 个字节，索引值为 i，实际地址计算如下：

实际地址 = base+ i*4

关键区别

1. 偏移量的灵活性：

   • 基址寻址：偏移量是固定的，每次只能加一个固定的偏移量。这意味着你不能动态地改变偏移量，只能访问预先确定的地址。
   • 变址寻址：索引值是动态的，可以根据需要变化。每次可以根据不同的索引值计算出不同的地址，非常适合访问数组中的不同元素。

2. 计算方式：

   • 基址寻址：实际地址 = 基地址 + 偏移量。偏移量是固定的，通常是一个常数值。
   • 变址寻址：实际地址 = 基地址 + 索引值 * 元素大小。索引值是动态的，可以根据需要变化，元素大小是固定的。

为什么变址寻址更适合实现数组？

1. 动态访问：变址寻址允许在运行时动态计算地址，这使得数组的访问更加灵活。你可以轻松地访问数组中的任意元素，而不仅仅是固定的偏移量。
2. 效率：变址寻址可以直接计算出数组中任意元素的地址，而不需要额外的计算步骤。这对于数组的高效访问非常重要。
3. 索引乘法：变址寻址通常会涉及到索引值与元素大小的乘法运算，这在硬件级别上是优化过的，可以非常高效地完成。

例子

假设有一个整数数组 arr，每个整数占用 4 个字节，数组的基地址为 base，索引值为 i。

基址寻址

通过基址寻址，你需要手动计算偏移量：

偏移量} = i *4
实际地址=base + 偏移量

变址寻址

通过变址寻址，可以高效地计算出数组中第 i 个元素的地址：

实际地址 = base+ i * 4

总结

• 基址寻址：每次只能加一个固定的偏移量，灵活性较差，不适合动态访问数组中的不同元素。
• 变址寻址：可以根据索引值一次加多个偏移量，灵活性高，适合动态访问数组中的不同元素。

因此，变址寻址在实现数组时更具优势，因为它提供了更高的灵活性和效率。