指针（1）

一.内存和地址

计算机上CPU(中央处理器）处理数据时，需要的数据从内存中读取，处理完的数据也会放回内存中。

1.内存的使用和管理

内存是一块块存储数据的空间，最小结构是内存单元，内存单元的大小是1Byte。

内存是有编号的，计算机是通过内存的编号找到内存，内存的编号就是地址，而在C语言中，地址又叫指针。

(1)计算机中的单位：1Byte = 8bit

(2)地址总线

a.计算机中数据在各硬件之间的传递，是通过线来实现的

   有：数据总线，地址总线，控制总线

b.地址不需要记录被存储在内存中

   32位机器，有32根地址总线，每一根总线有两种电脉冲状态（地址不需要记录），抽象化用数字0、1表示电脉冲两种状态，总共就可以表示2^32种含义。

二.指针

1.指针变量（存放指针的变量）

(1)指针变量的创建

a.

int a = 2;
char ch = 'c';

int* pa = &a;//pa指针变量
//*表示pa是指针，int表示pa指向的对象a是int类型，int*表示pa的类型
//&取地址操作符，取出a的地址赋给pa
//int类型占四个字节，取地址取的是首字节地址

char* pc = &ch;//pc指针变量
//*表示pc是指针，char表示pc指向的对象ch是char类型，char*表示pc的类型
//&取地址操作符，取出ch的地址赋给pc

printf("a = %d,*pa = %d\n", a, *pa);
//*解引用操作符，*pa找到pa所指的对象a

printf("ch = %c,*pc = %c\n", ch, *pc);
//*解引用操作符，*pc找到pc所指的对象ch

b.

创建变量的本质：向内存申请空间，存放数据。

编译器不是通过变量名来找到内存单元，而是通过地址找到的。

(2)指针变量的大小

指针变量存放地址，地址有多大指针变量就有多大；

32位机器，有32根地址总线，地址大小为32bit，指针变量大小为四个字节；64位机器，有64根地址总线，地址大小为64bit，指针变量大小为八个字节；

指针变量的大小与指针指向的对象类型无关。

2.指针类型的意义

（1)解引用中，决定权限 ---- 访问空间大小

a.int*类型的指针解引用，访问的空间大小是四个字节

*pa改变a的大小，将四个字节全部置为了0

b.char*类型的指针解引用，访问的空间大小是一个字节

*pc改变pc的大小，只能将一个字节置为0

（2）指针加减整数时，决定指针前移，后移的长度

a.int*类型的指针加1，跳过4个字节

                           加n，跳过n * sizeof(int) 个字节

b.char*类型的指针加1，跳过1个字节

                            加n，跳过n * sizeof(char) 个字节

3.void*指针，无具体类型的指针

void*类型的指针可以接收任意类型的指针，不能直接加减整数和解引用（因为void*没有具体类型，不知道解引用访问的权限，不知道加减整数跳过的字节大小）

void*常用于函数的参数部分，实现泛型编程

4.const修饰指针

a.const修饰的变量，叫常变量，具有常量属性

int num = 100;
num = 200;
printf("%d",num);//打印出的值是200；

const int num = 100;
num = 200;//编译器会报错：表达式必须是可修改的左值

b.这个被修饰的变量本质上仍是变量，只是值不能被修改

const int n = 10;
char arr[n];//编译器会报错，C99之前数组大小是需要用常量或常量表达式来指定

c.const修饰指针

const在*左边还是右边，起的作用有差异

(1）const在*左边，限制指针变量本身，但指针指向的对象可以改变

int a = 10;
const int* pa = &a;//或者也可以写为int const* pa = &a;
*pa = 20;//编译器会报错，const在*左边，限制指针指向的对象，指针指向的对象不可以改变

int b = 15;
pa = &b;//const在*左边，指针变量本身可以改变，编译语法没问题，编译器不会报错

(2）const在*右边，限制指针指向的对象，但指针变量本身可以改变

int a = 10;
int* const pa = &a;
int b = 15;

pa = &b;//编译器会报错，const在*右边，限制指针变量本身，指针变量本身不能改变
*pa = 20;//const在*右边，指针指向的对象可以改变，编译语法没问题，编译器不会报错