C语言：虚拟地址空间及编译模式

所谓虚拟地址空间，就是程序可以使用的虚拟地址的有效范围。虚拟地址和物理地址的映射关系由操作系统决定，相应地，虚拟地址空间的大小也由操作系统决定，但还会受到编译模式的影响。

这节我们先讲解 CPU，再讲解编译模式，让大家了解编译器是如何配合 CPU 来提高程序运行速度的。

CPU 的数据处理能力

CPU 是计算机的核心，决定了计算机的数据处理能力和寻址能力，也即决定了计算机的性能。CPU 一次（一个时钟内）能处理的数据的大小由寄存器的位数和数据总线的宽度（也即有多少根数据总线）决定，我们通常所说的多少位的 CPU，除了可以理解为寄存器的位数，也可以理解数据总线的宽度，通常情况下它们是相等的。

数据总线位于主板之上，不在 CPU 中，也不由 CPU 决定，严格来讲，这里应该说 CPU 能够支持的数据总线的最大根数，也即能够支持的最大数据处理能力，为了表达方便，本文才使用“CPU 的数据总线”这一说法。

数据总线和主频都是 CPU 的重要指标：数据总线决定了 CPU 单次的数据处理能力，主频决定了 CPU 单位时间内的数据处理次数，它们的乘积就是 CPU 单位时间内的数据处理量。

我们常常听说，CPU 主频在计算机的发展过程中飞速提升，从最初的几十 KHz，到后来的几百 MHz，再到现在的 4GHz，终于因为硅晶体的物理特性很难再提升，只能向多核方向发展。在这个过程中，CPU 的数据总线宽度也在成倍增长，从早期的 8 位、16 位，到后来的 32 位，现在我们计算机大部分都在使用 64 位 CPU。

需要注意的是࿰