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[C++知识库]指针对内存的地址管理 |
前言:当今内存大多分为4G,8G,16G等,对于仅仅以字节的数据存放,是一个过于宽阔的区域。这样就会类似与生活中的大型快递存放点,你有一个亏快递,但是你却并没有取件码,这可就是类似与大海捞针,就算找到也会花费大量的时间,是一个非常低效率的行为。这对于具有极快计算速率的CPU是完全行不通的,于是更加需要的就是类似与快递柜号,这样才会更加具有效率。 ?(需要举例之处,此博客都以Visual Studio 2019为例)一,内存单元的地址(快递柜号):所以为了更加有效的使用内存,就把内存划分成一个个小的内存单元,并且为一字节为一内存单元,而为了能够有效的访问到内存的每个单元,就给内存单元进行了编号,这些编号被称为该内存单元的地址。而编号也与32位还是64位系统有关: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?x86即为32位虚拟系统;x64即为64位虚拟系统? ? ? ?而32位与64位系统即分别及对应着以32位二进制与64位二进制的内存单元编号。 (以32位系统举例)? ? ? ? ? ? ? 因为其是32位的二进制的数字串,即有2的32次方的不同编号,也用此为内存单元一一编号。? ?? ? ? ? ?(4个二进制位对应1个十六进制位,为便于观察地址编号是以十六进制展示) 二,数据的存储方式(内存单元):?(以此段代码)?
?(详细操作)? ? ? ??于是可以达到这样一个结果: ?? ? ? ?而我们知道(数据类型)“ int ”是4字节的大小,就证明这如果要存储就需要4个内存单元,并且我们知道“ int ”是32个比特位,所以存储的10。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 为二进制:00000000000000000000000000001010(32个) ? ? ? ? ?所以存储为十六进制"00 00 00 0a"因为一个内存单元为一字节,所以是2个十六进制数位一个内存单元。所以根据存储方式,是由低到高,所以为上例图。至此我们已经知道数据是如何存储入内存之中。 ?三,指针的基础用处(内存单元)? ? ? ? ?指针描述了数据在内存中的位置,表示了一个占据储存空间的实体。而我们这所了解的是基础指针,所以在此我们将指针直接认为是指针变量。而内存变量是用来存放内存地址的变量。而又可以对存储的地址,进行解引用对该地址下的数据进行修改。 ? ? ? ?(在此我们需要知道,指针指向的是对象的首地址,并且储存地址的展现都为首内存单元的第一个的地址) ?(以此段代码)
?(此处)? ? ? ? 而指针变量,其本质也是变量,但是其储存的内容是指针。而我们前面所讲到:内存编号的大小是与32位还是64位的系统有关。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (此处也以32位虚拟系统下,以保持与上文相同) ? ? ? ??并且,由于指针指向的是对象的首地址,所以不同数据类型的指针都是同样的大小: ?(以此段代码)
(x86下)?(x64下)?总结:? ? ? ?32位机器 - 支持32位虚拟地址空间 - 产生的地址就是32bit位 - 需要32bit的空间存储4byte - 指针变量的大小是4byte。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?64位机器 - 支持64位虚拟地址空间 - 产生的地址就是64bit位 - 需要64bit的空间存储8byte?- 指针变量的大小是8byte。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (四,如果还并为理解指针变量,推荐看下文)?(以此段代码)
? ? ? ??根据前面的分析,我们可以知道“ pa ”之中使用了4个储存单元,并且存储的真实变量“ a ”的地址,所以,指针变量,也正是储存指针的变量。 ? 所以,此二图: ? ? ? ? ? ? 图一:为将变量“ a ”的地址存储进指针变量“ pa ”中。 ? ? ? ? ? ? 图二:为对指针变量“ pa?”中所存储的变量“ a ”地址进行解引用,可变变量“ a ”中所存储的数据。 |
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