文章目录
1.内存和地址
1.1内存
我们知道计算机上CPU(中央处理器)在处理数据的时候,需要的数据是在内存中读取的,处理后的数据也会放回内存中,那我们买电脑的时候,电脑上内存是8GB/16GB/32GB等,那这些内存空间如何⾼效的管理呢?
其实也是把内存划分为⼀个个的内存单元,每个内存单元的⼤⼩取1个字节
⼀个⽐特位可以存储⼀个2进制的位1或者0
1byte = 8bit
1KB = 1024byte
1MB = 1024KB
1GB = 1024MB
1TB = 1024GB
1PB = 1024TB
1.2究竟该如何理解编址
CPU访问内存中的某个字节空间,必须知道这个字节空间在内存的什么位置,⽽因为内存中字节很多,所以需要给内存进⾏编址
计算机中的编址,并不是把每个字节的地址记录下来,⽽是通过硬件设计完成的
⾸先,必须理解,计算机内是有很多的硬件单元,⽽硬件单元是要互相协同⼯作的。所谓的协
同,⾄少相互之间要能够进⾏数据传递。但是硬件与硬件之间是互相独⽴的,那么如何通
信呢?答案很简单,⽤"线"连起来。⽽CPU和内存之间也是有⼤量的数据交互的,所
以,两者必须也⽤线连起来。
我们今天关⼼⼀组线,叫做地址总线。
32位机器有32根地址总线,每根线只有两态,表⽰0,1【电脉冲有⽆】,那么⼀根线,就能表⽰2种含义,2根线就能表⽰4种含义,依次类推。32根地址线,就能表⽰2^32种含义,每⼀种含义都代表⼀个地址。
地址信息被下达给内存,在内存上,就可以找到该地址对应的数据,将数据在通过数据总线传⼊CPU内寄存器
2.指针变量和地址
2.1 取地址操作符(&)
在C语⾔中创建变量其实就是向内存申请空间
上述的代码就是创建了整型变量a,内存中申请4个字节,⽤于存放整数10,其中每个字节都
有地址,上图中4个字节的地址分别是
0x006FFD70
0x006FFD71
0x006FFD72
0x006FFD73
2.2指针变量和解引用操作符(*)
2.2.1指针变量
那我们通过取地址操作符(&)拿到的地址是⼀个数值,⽐如:0x006FFD70,这个数值有时候也是需要存储起来,⽅便后期再使⽤的,那我们把这样的地址值存放在哪⾥呢?答案是:指针变量中
int* pa = &a;
//取出a的地址并存储到指针变量pa中
指针变量也是⼀种变量,这种变量就是⽤来存放地址的,存放在指针变量中的值都会理解为地址
2.2.2如何拆解指针类型
2.2.3解引用操作符
在现实⽣活中,我们使⽤地址要找到⼀个房间,在房间⾥可以拿去或者存放物品。
C语⾔中其实也是⼀样的,我们只要拿到了地址(指针),就可以通过地址(指针)找到地址(指针)指向的对象,这⾥必须学习⼀个操作符叫解引⽤操作符(*)
int a = 100;
int* pa = &a;
*pa = 0;
*pa的意思就是通过pa中存放的地址,找到指向的空间,*pa其实就是a变量了;所以 *pa=0,这个操作符是把a改成了0
2.3 指针变量的大小
前⾯的内容我们了解到,32位机器假设有32根地址总线,每根地址线出来的电信号转换成数字信号后
是1或者0,那我们把32根地址线产⽣的2进制序列当做⼀个地址,那么⼀个地址就是32个bit位,需要4个字节才能存储
同理64位机器,假设有64根地址线,⼀个地址就是64个⼆进制位组成的⼆进制序列,存储起来就需要
8个字节的空间,指针变量的⼤⼩就是8个字节。
3.指针变量类型的意义
3.1指针的解引用
3.2指针±整数
#include <stdio.h>
int main()
{
int n = 10;
char *pc = (char*)&n;
int *pi = &n;
printf("%p\n", &n);
printf("%p\n", pc);
printf("%p\n", pc+1);
printf("%p\n", pi);
printf("%p\n", pi+1);
return 0;
}
char* 类型的指针变量+1跳过1个字节,这就是指针变量的类型差异带来的变化。
int* 类型的指针变量+1跳过了4个字节
结论:指针的类型决定了指针向前或者向后⾛⼀步有多⼤(距离)
3.3 void* 指针
在指针类型中有⼀种特殊的类型是void* 类型的,可以理解为⽆具体类型的指针(或者叫泛型指
针),这种类型的指针可以⽤来接受任意类型地址。但是也有局限性,void* 类型的指针不能直接进⾏指针的±整数和解引⽤的运算。
#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 10;
void* pa = &a;
void* pc = &a;
*pa = 10;
*pc = 0;
return 0;
}
那么void* 类型的指针到底有什么⽤呢?⼀般void* 类型的指针是使用在函数参数的部分,⽤来接收同类型数据的地址,这样的设计可以实现泛型编程的效果,使得⼀个函数来处理多种类型的数据
4.指针运算
4.1指针±整数
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[9] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
int* p = &arr[0];
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
for (int i = 0;i < 9;i++)
{
printf("%d ", *(p+i));
}
return 0;
}
4.2指针-指针
1.指针-指针时,两个指针指向同一块区域
2.指针-指针的绝对值,是两个指针之间的元素个数
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[6] = { 1,2,3,4,5,6 };
int c = arr[5] - arr[0];
printf("%d", c);//5
return 0;
}
库函数strlen实现
#include <stdio.h>
size_t mystrlen(char* str)
{
size_t* p = str;
while (*str != '\0')
str++;
return str - p;
}
int main()
{
char arr[] = "abcdefj";
size_t len = mystrlen(arr);
printf("%zd", len);//7
return 0;
}
4.3 指针的关系运算
两个地址可以比较大小
数组随着下标增长地址从低到高变化,
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[] = { 1,2,3,4,5 };
int* p = arr;
int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
while (p < &arr[sz])
{
printf("%d ", *p);
p++;
}
return 0;
}
标签:arr,变量,int,最全,地址,内存,解析,指针
From: https://blog.csdn.net/2403_87165176/article/details/143439279