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C:指针基础

时间:2020-01-29 01:11:31      阅读:86      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:64位   单元   空闲   mic   dram   部分   cpu   图片   形参   

内存概述

内存

内存含义:

  • 存储器:计算机的组成中,用来存储程序和数据,辅助CPU进行运算处理的重要部分。
  • 内存:内部存贮器,暂存程序/数据——掉电丢失 SRAM、DRAM、DDR、DDR2、DDR3。
  • 外存:外部存储器,长时间保存程序/数据—掉电不丢ROM、ERRROM、FLASH(NAND、NOR)、硬盘、光盘。

内存是沟通CPU与硬盘的桥梁:

  • 暂存放CPU中的运算数据
  • 暂存与硬盘等外部存储器交换的数据

物理存储器和存储地址空间

有关内存的两个概念:物理存储器和存储地址空间。

物理存储器:实际存在的具体存储器芯片。

  • 主板上装插的内存条
  • 显示卡上的显示RAM芯片
  • 各种适配卡上的RAM芯片和ROM芯片

存储地址空间:对存储器编码的范围。我们在软件上常说的内存是指这一层含义。

  • 编码:对每个物理存储单元(一个字节)分配一个号码
  • 寻址:可以根据分配的号码找到相应的存储单元,完成数据的读写

内存地址

  • 将内存抽象成一个很大的一维字符数组。
  • 编码就是对内存的每一个字节分配一个32位或64位的编号(与32位或者64位处理器相关)。
  • 这个内存编号我们称之为内存地址。

内存中的每一个数据都会分配相应的地址:

  • char:占一个字节分配一个地址
  • int: 占四个字节分配四个地址
  • float、struct、函数、数组等

技术图片

指针基础

指针和指针变量

  • 内存区的每一个字节都有一个编号,这就是“地址”。
  • 如果在程序中定义了一个变量,在对程序进行编译或运行时,系统就会给这个变量分配内存单元,并确定它的内存地址(编号)
  • 指针的实质就是内存“地址”。指针就是地址,地址就是指针。
  • 指针是内存单元的编号,指针变量是存放地址的变量。
  • 通常我们叙述时会把指针变量简称为指针,实际他们含义并不一样。

技术图片

指针变量的定义和使用

  • 指针也是一种数据类型,指针变量也是一种变量
  • 指针变量指向谁,就把谁的地址赋值给指针变量
  • “*”操作符操作的是指针变量指向的内存空间
#include <stdio.h>

int main()
{
    int a = 0;
    char b = 100;
    printf("%p, %p\n", &a, &b); //打印a, b的地址

    //int *代表是一种数据类型,int*指针类型,p才是变量名
    //定义了一个指针类型的变量,可以指向一个int类型变量的地址
    int *p;
    p = &a;//将a的地址赋值给变量p,p也是一个变量,值是一个内存地址编号
    printf("%d\n", *p);//p指向了a的地址,*p就是a的值

    char *p1 = &b;
    printf("%c\n", *p1);//*p1指向了b的地址,*p1就是b的值

    return 0;
}

注意:& 可以取得一个变量在内存中的地址。但是,不能取寄存器变量,因为寄存器变量不在内存里,而在CPU里面,所以是没有地址的。

通过指针间接修改变量的值

    int a = 0;
    int b = 11;
    int *p = &a;

    *p = 100;
    printf("a = %d, *p = %d\n", a, *p);

    p = &b;
    *p = 22;
    printf("b = %d, *p = %d\n", b, *p);

指针大小

  • 使用sizeof()测量指针的大小,得到的总是:4或8
  • sizeof()测的是指针变量指向存储地址的大小
  • 在32位平台,所有的指针(地址)都是32位(4字节)
  • 在64位平台,所有的指针(地址)都是64位(8字节)
    int *p1;
    int **p2;
    char *p3;
    char **p4;
    printf("sizeof(p1) = %d\n", sizeof(p1));
    printf("sizeof(p2) = %d\n", sizeof(p2));
    printf("sizeof(p3) = %d\n", sizeof(p3));
    printf("sizeof(p4) = %d\n", sizeof(p4));
    printf("sizeof(double *) = %d\n", sizeof(double *));

野指针和空指针

指针变量也是变量,是变量就可以任意赋值,不要越界即可(32位为4字节,64位为8字节),但是,任意数值赋值给指针变量没有意义,因为这样的指针就成了野指针,此指针指向的区域是未知(操作系统不允许操作此指针指向的内存区域)。所以,野指针不会直接引发错误,操作野指针指向的内存区域才会出问题

    int a = 100;
    int *p;
    p = a; //把a的值赋值给指针变量p,p为野指针, ok,不会有问题,但没有意义

    p = 0x12345678; //给指针变量p赋值,p为野指针, ok,不会有问题,但没有意义

    *p = 1000;  //操作野指针指向未知区域,内存出问题,err

但是,野指针和有效指针变量保存的都是数值,为了标志此指针变量没有指向任何变量(空闲可用),C语言中,可以把NULL赋值给此指针,这样就标志此指针为空指针,没有任何指针。

int *p = NULL;

NULL是一个值为0的宏常量: #define NULL ((void *)0)

万能指针 void *

void * 指针可以指向任意变量的内存空间:

    void *p = NULL;

    int a = 10;
    p = (void *)&a; //指向变量时,最好转换为void *

    //使用指针变量指向的内存时,转换为int *
    *( (int *)p ) = 11;
    printf("a = %d\n", a);

const修饰的指针变量

    int a = 100;
    int b = 200;

        //指向常量的指针
    //修饰*,指针指向内存区域不能修改,指针指向可以变
    const int *p1 = &a; //等价于int const *p1 = &a;
    //*p1 = 111; //err
    p1 = &b; //ok

        //指针常量
    //修饰p1,指针指向不能变,指针指向的内存可以修改
    int * const p2 = &a;
    //p2 = &b; //err
    *p2 = 222; //ok

指针和数组

数组名

数组名字是数组的首元素地址,但它是一个常量,且不能修改

指针的加减运算

指针的加减并不是存储的值的加减,而是代表着指针的移位,移位的大小由指针的类型决定

  • p + i 相当于 &p[i]
  • *(p + i) 相当于 p[i]
int a[5] = {1,2,3,4,5};
int *p = a; // p这里就是数组第一个元素的地址

// *p 取出第一个元素的值
// p+1 指向数组的第二个元素
// *(p+1) 取出数组第二个元素的值
// 总结:*(p+i) 相当于 p[i]

指针数组

指针数组,它是数组,数组的每个元素都是指针类型,仅此而已

多级指针

指针也是一个变量,也有地址,也可以通过另一个指针存储这个地址

存储指针的地址的指针就叫做多级指针

指针与函数

函数名是一个地址,所以指针也可以指向函数名

指针可以用来给函数传参:这样在函数中就可以通过形参修改外部的数据

指针可以作为函数的返回值:返回一个地址

指针和字符串

字符串常量,例如:"Hello" 直接用 %d 或者 %p 打印出来发现是一个数字,因为字符串常量也保存在某个内存块中,也有一个地址

可以用字符指针来指向字符串,因为字符串的地址也是字符串中第一个字符的地址

C:指针基础

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原文地址:https://www.cnblogs.com/wbyixx/p/12239427.html

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