在Python中打印痕迹以便供内存模拟应用读取

Question

目标是按照以下方式打印出2^{32个内存地址（32位）的大规模跟踪记录：}

0x12345678 W
0x23456789 R
...
...
...
0xFFFFFFFF W

基本上是从一个地址到另一个地址。例如，从0x0000000到0x0000003时，应输出为：0x0000000 R、0x0000001 R、0x0000002 R、0x0000003 W。

主要目标是以这种方式将它们输入模拟器，但在Python中使用print()函数打印并存储这些数据时遇到了存储和内存问题。由于模拟器需要以上格式的数据，无法进行压缩。请问在Python中有什么高效的方法来打印和存储这些数据？

haccks · Answer

为了在Python中高效生成并存储2^{32个内存地址，建议在循环中直接将它们写入文件，而不是先存储在内存中。利用字符串格式化进行十六进制转换，并立即将每一行内容写入文件。这种方法可以最大限度地减少内存使用。}

基本脚本如下：

def generate_addresses(file_path):
    with open(file_path, 'w') as file:
        for i in range(2**32):
            address = f"0x{i:08X}"
            access_type = "W" if i % 2 == 0 else "R"
            file.write(f"{address} {access_type}
")

if __name__ == "__main__":
    generate_addresses("memory_addresses.txt")

这个脚本对每个地址交替分配'W'和'R'访问类型，并直接将其写入文件，这对于大规模数据处理来说是高效的。

Matt Ball · Answer

我会首先考虑使用文件（对于大量输出）来代替print()函数，因为print()相对比较慢。可以采用以下代码：

start = 0
end = 4
access_types = ["R", "W"]
with open("results.txt", "w") as output_file:
    for i in range(start, end):
        output_file.write(f"0x{i:08x} {access_types[i % 2]}
")

这段代码将会生成一个类似于下面内容的文件：

0x00000000 R
0x00000001 W
0x00000002 R
0x00000003 W