グローバルポインタとは?基本概念と役割を解説
グローバルポインタ(Global Pointer)とは、
CPUアーキテクチャやアセンブリ言語の分野で用いられる概念で、
グローバル変数や静的データ領域を効率よく参照するための基準アドレスを指します。
主にMIPSやRISC系CPUなどで登場する用語で、
コンパイラや低レベルプログラミングを理解する上で重要な要素です。
目次
グローバルポインタの役割
プログラムでは、グローバル変数や静的変数が
データ領域にまとめて配置されます。
グローバルポインタは、
それらのデータ領域の中心付近を指すポインタとして機能します。
これにより、各変数のアドレスを
ポインタからの相対オフセットで指定できるため、
命令を短く、かつ高速に実行できるというメリットがあります。
なぜグローバルポインタが必要なのか
もしグローバル変数ごとに完全な絶対アドレスを指定すると、
命令サイズが大きくなり、処理効率も低下します。
グローバルポインタを使えば、
「基準アドレス+差分」という形で参照できるため、
命令の簡略化と高速化が可能になります。
具体例(MIPSアーキテクチャ)
MIPSでは、$gp レジスタがグローバルポインタとして使われます。
グローバル変数は $gp を基準に
一定範囲内へ配置され、
ロード命令やストア命令で効率的にアクセスされます。
情報処理試験でのポイント
情報処理技術者試験では、
「グローバルポインタ=グローバル領域参照用の基準アドレス」
と理解しておくと十分です。
スタックポインタやフレームポインタとの違いも
合わせて整理しておくと理解が深まります。
まとめ
グローバルポインタとは、
グローバル変数や静的データを効率よく参照するための基準ポインタです。
命令の短縮や処理速度向上に寄与する重要な仕組みであり、
低レベルプログラミングやCPU構造を学ぶ上で欠かせない概念です。