小白的CTF学习之路5——内存的逻辑结构

很衰的一天，各种意料之外的问题，但都挡不住我每日一更的步伐

内存的逻辑结构大致分为以下几种：

数组

栈与队列

链表

二叉树

以上，数组，栈，链表是我这章要说明的

在学习前需要了解的两个问题：

1.内存的一次存入仅能放8bit大的空间，那么我们想要存入32bit的内存怎么办呢?

2.什么样的操作是更适合（更快）我们内存呢？

学习前需要明白的两个术语：

char=1byte

int=4byte

我们上一章说过，内存就好比一栋楼房，每一层存着相应的数据，但内存的物理条件仅能限制我们每一层存入1char的数据，那么我们要想在一层中存入1int的数据怎么办呢？下面介绍一个原始的方法：

这就是我们原始方法大致存储int数据的方法，可以注意看下面的四层被去掉了，这样每一层可存放1char,四个加起来正好可以存储Int数据，虽然表示是这么表示，但是楼层不是真的被去掉了，但是访问除会提示错误，这种方法固然可以存放大于1char的值，但是我们的操作速度会非常慢，具体怎么个慢法，请看下面这张图：

我们可以通过图片可知，程序每储存一个数都会进行一次寻址，将数据放到寻到的地址空间内，在我们读写数据过程中cpu是不断在运算的，这样一来就大大增加了我们储存数据的速度，那么如何才能加快读写的速度呢？

我在前几章说过，cpu在做累加时的运算速度是最快的

根据这一概念，工程师们引入了一个数组的概念：

既然累加是最快的运算，那么我们就将所需的空间打包起来，让最开始的地址作为此数组的地址，这样一来，我们存入的数据只需要找到此数组的地址，就可以直接对此数组空间进行读取操作，这样无疑大大缩短了我们的读写时间，但是，我们删除数据的话，层与层间的顺序就会断开，这样cpu又无法进行累加运算了，我们还需要将下面的层向上位移，所以说，数组虽然读写很快，但删除却很慢

在数组的基础上，工程师们又研究了一个便于数据记录的栈：

栈这个概念比较抽象，栈用来记录查询和回溯，列入：在10:05分储存数据5,10:05分储存数据8，10:30分储存10......

栈有一个原则——FILO(first in last out）既第一个进入的最后一个出来，听起来很绕？我们看下图，最先存入的5被放到了最下面，我们栈的存出规则是从下往上存的

除了栈之外，他们还将数组进行了变形：

这是一个队列，就好似我们排队一样，从下往上写入

这些结构都有一个问题，他们都是数组结构的，数组的删除是非常慢的，为了解决这一问题，我们引入链表这一概念：

我们可以看到，存入的层内多加了一层，里面存储着下一个要查的地址，这样，在我们cpu的运算当中，就可以快速的查找到下一个数据，删除的话也不会影响cpu的运算速度，链表这一概念完美的解决了数组删除过慢的弱点

未完待续......