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[C++知识库]C语言问题集——Chaper 2(指针篇)(1)

首先我们要明确:

指针是内存中一个最小储存单元的编号,也就是地址。而我们口头语中所说的指针一般都是指针变量,即用来存放地址的一个变量,这个变量我们把他叫做指针变量。

而内存中的空间又是如何被划分的呢,而这又取决你的电脑是32位操作系统还是64位操作系统。

这决定了你的一个指针变量的大小。

对于32位的机器,每个地址便对应32个虚拟空间->对应32根地址线->每根地址线传地址时会产生高电平(低电压)就是(1或者0) 例如:

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0

......

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

每种情况对应一个内存中最小存储单元所能存储的信息量,我们将它抽象为一个房间,由于每根地址线传过来的信号不是0就是1,所以32根地址线所产生的情况就有2^32种,所以在32位机器下,这样的小房间就有2^32个,那么,每个内存单元的大小是多少呢?1byte是比较合适的,因为2^32byte经过换算的大小是4GB,切合实际。

同理,64位机器就是64根地址线传址,所以就会有2^64个内存单元。

在32位的机器上,地址是32个0或者1组成二进制序列,而储存0和1需要一个bit位,32个0或1的信号就得32个bit位,那么一个地址就得用4个字节的空间来存储,所以
一个指针变量的大小就应该是4个字节。
那如果在64位机器上,如果有64个地址线,一个指针变量的大小是8个字节,才能存放一个地
址。

因此,指针变量的大小,只和操作系统的位数有关。我们在这里给出代码:

?这里我们就可以看出,指针变量是用来存放变量在内存中的地址的。

在这里我们说一下理解,这个*符号告诉我们这是一个指针,*前的int表示存的地址是一个整形变量的地址。

同理,char*、float*、也是这么理解的。

前面知道,指针变量的大小只和电脑系统操作位数有关,那么不管什么类型的指针变量大小都是相同的,那么为什么还要相应的数据类型的地址存放到相应的指针类型里呢?如上图中的整形a的地址就存到int*pa里,字符变量ch的地址就存到char*ch里,原因是不同的指针类型在解引用时,访问的字节数不同,就是说,当解引用时,一个int*类型的指针每次的权限是改变一个int类型空间大小的值。一个char*类型的指针的权限是每次改变一个char类型空间大小的值。以此类推。

?像这样,我们给不同类型的地址+1,可以看到,int类型的地址向后跳了4个byte,char类型的地址向后跳了1个byte,double类型的地址向后跳了8个byte,是因为int类型在内存中占4个byte,char类型在内存中占1个byte,float类型需要8个byte(字节),所以在内存中申请了不同数量的小房间,比如int类型申请了4个,float类型申请了8个,而且这几个小房间是连续的,但是地址在打印时,只给出第一个小房间的编号,后面申请的小房间编号不给,所以访问时,会根据指针的类型决定向后访问几个小房间以获得完整的数据。

解引用:

即通过地址来找到该变量。我们在此处给出例子:

?我们可以看出,我们分别将相应类型变量的地址存进了指针变量中,所以我们对指针解引用,就相当于通过变量的地址找到了相应的变量。解引用操作符是*。操作对象是指针,也就是地址。

综上,指针变量的大小只和系统操作位数有关,32位机器下,为4byte,64位机器下,为8byte。

指针的类型决定了,对指针解引用的时候有多大的权限(能操作几个字节)

int类型的指针就操作4个字节,char类型的指针就操作1个字节,以此类推。

水平有限,欢迎指正。
?


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