Как имена/адреса памяти переменных представлены на битовом уровне?

Теоретически ответ это зависит от реализации. Каждый компилятор C выбирает наилучший подход - пока он демонстрирует правильное поведение, на самом деле не имеет значения, как вы туда попали.

С практической точки зрения вы, вероятно, не увидите ссылки на имена переменных в скомпилированной программе. Это потому, что процессору не нужно знать или заботиться об именах переменных, которые вы присвоили для выполнения вашей программы. Он работает на гораздо более низком уровне: ему просто нужно понять, какие инструкции выполнять и в каком порядке. Поэтому включение этой информации является излишним расточительством, которое просто раздует размер вашей программы.

Есть три основных случая, которые я перечислю ниже. Я также опишу поведение типичного компилятора, хотя помните, что оно зависит от реализации, и в целом компиляторам разрешено делать все, что они хотят, пока они демонстрируют правильное стандартное поведение.

• Для локальных переменных, как часть процесса компиляции, компилятор заменяет каждое имя переменной (например, «int foo;») ссылкой на соответствующую память, выделенную для этой переменной («адрес памяти 0x482c»). Присвоения или ссылки на это значение обычно могут просто ссылаться на соответствующий адрес.

• Для нелокальных переменных компилятор выполняет дополнительное разрешение, чтобы определить, как обнаружить, но обычно он по-прежнему не сохраняет имя переменной или функции напрямую.

• Для вещей, которые вообще не являются переменными (структуры, методы и т. д.), компилятор выполняет различные шаги разрешения и оптимизации на основе принятых решений и установленных параметров. Но и здесь он не хранит имя переменной или функции; это просто замена его соответствующими ссылками.

В некоторых случаях полезно включать имена переменных в вывод компилятора, например, при отладке. В таких случаях создается таблица символов отладки. Это способ сопоставить адреса с именами, которые имеют смысл для людей, чтобы при сбое вы могли видеть "Stacktrace: function foo() ..." вместо этого. из "Stacktrace: адрес памяти 0x4572...".

В языках с возможностями метапрограммирования, таких как C#, Ruby или Java, имена часто становятся частью метаданных, которые хранятся вместе с объектом, а не просто заменяют каждую ссылку поиском по адресу памяти. Эти метаданные пригодятся, когда вы хотите проделать некоторые изящные трюки, которые почти невозможны в C во время выполнения, например спросить: «У каких объектов в этой коллекции есть поле с именем foo?».

При компиляции кода компилятор в основном говорит: "ОК, myInt ссылается на адрес 0xffffff" и фактически подставляет адрес памяти в машинном коде?

Если myInt находится в стеке, смещение от указателя стека откладывается. Компилятор запомнит наличие myInt во время компиляции этой функции.

Если myInt имеет глобальную или файловую область, она остается myInt до тех пор, пока компоновщик не выберет абсолютное местоположение.

Я все еще не понимаю, как представлен сам адрес памяти...

Байты в памяти нумеруются по возрастанию. Таким образом, абсолютный адрес или смещение стека выглядят как int на битовом уровне.