相対アドレス指定と自己相対アドレス指定: 違いと実践的な活用方法

THE SIMPLE

2年前

プログラミングにおけるアドレス指定方法は、データや命令の参照が容易で効率的になるように設計されています。この記事では、相対アドレス指定と自己相対アドレス指定の違いを解説し、それぞれの実践的な活用方法を紹介します。

Contents

1. 相対アドレス指定とは

相対アドレス指定は、現在のプログラムカウンタ（PC）や基準アドレスに対する相対的な位置でデータや命令を参照する方法です。この方式は、プログラムの移動や再配置が容易であり、メモリ管理の柔軟性が向上します。

自己相対アドレス指定は、命令自体が格納されているアドレスを基準に、データや命令を参照する方法です。この方式は、プログラムの再配置が容易であり、リンカやローダによるアドレスの調整が不要になります。

相対アドレス指定と自己相対アドレス指定の違いは、基準となるアドレスが異なる点です。相対アドレス指定では、プログラムカウンタや特定の基準アドレスを使用しますが、自己相対アドレス指定では、命令自体のアドレスを基準にします。

相対アドレス指定は、ループや条件分岐などの制御構造を実現する際に役立ちます。例えば、以下のC言語のコードでは、forループが相対アドレス指定を用いて実現されています。

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    printf("%d\n", i);
}

このコードでは、ループの繰り返し回数や条件分岐に応じて、プログラムカウンタが相対的な位置に移動します。このような場合に、相対アドレス指定が効果的に使用されます。

自己相対アドレス指定は、プログラムの再配置やライブラリの生成など、アドレスの柔軟性が求められる場合に活用されます。例えば、以下のC言語のコードでは、関数ポインタを用いて自己相対アドレス指定が実現されています。

void example_function() {
    printf("Hello, World!\n");
}

int main() {
    void (*func_ptr)() = example_function;
    func_ptr();
    return 0;
}

このコードでは、関数example_functionのアドレスが関数ポインタfunc_ptrに格納され、その後func_ptrを用いて関数が呼び出されています。このような場合に、自己相対アドレス指定が効果的に使用されます。

相対アドレス指定と自己相対アドレス指定は、それぞれ異なる基準アドレスを用いてデータや命令を参照する方法です。相対アドレス指定は、制御構造の実現に適しており、自己相対アドレス指定は、プログラムの再配置やライブラリ生成などの柔軟性が求められる場合に活用されます。

この記事が、相対アドレス指定と自己相対アドレス指定の違いや実践的な活用方法について理解し、プログラミングにおいて適切なアドレス指定方法を選択する手助けとなれば幸いです。