《C语言深度剖析》第四章指针和数组 p1 C语言从入门到入土（进阶篇）

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个人认为最好区分指针和指针变量的方法就是：

有没有用他的空间，或是说他有没有开辟空间，有就是指针变量。

2.2.2. 代码理解*p进行解引用的时候，p对应的左值还是右值？

int a=10;

int *p=&a;

*p=10;

int b=*p;

左边是*p取的是a的空间（左值），是把10放了进去。

右边的*p取的是a的值（右值），是把a放进了b的空间。

对指针解引用，代表的是指针所指向的目标。

结论：指针就是地址，指针变量是一个变量，变量内部保存指针(地址)数据。

3. 为什么要有指针

3.1. 回答一个问题：为何每间宿舍都要有门牌号呢？

如果要一个外人来宿舍找你，是不是有门牌号更好找？

结论：提高查找效率。

类比到计算机中

CPU在内存中寻址的基本单位是多大？

在32位机器下，最多能够识别多大的物理内存？

既然CPU寻址按照字节寻址，但是内存又很大，所以，内存可以看做众多字节的集合

其中，每个内存字节空间，相当于一个学生宿舍，字节空间里面能放8个比特位,就好比同学们住的八人间，每个人是一个比特位。

每间宿舍都有门牌号就等价于每个字节空间对应的地址，即该空间对应的指针。

那么，为何要存在指针呢？

为了CPU寻址的效率。如果没有，该怎么找在字节空间中的数据呢?

3.2. 那又有一个问题：CPU如何拿取数据？

CPU首先要先知道拿取数据的地址，这个地址是内存通过地址总线传输给CPU的，然后CPU拿着这个地址又通过数据总线去内存读取数据。

4. 究竟该如何理解编址

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。

不过，我们今天关心一组线，叫做地址总线。

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(就如同宿舍很多，需要给宿舍编号一样)

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。

钢琴吉他上面没有写上“都瑞咪发嗦啦”这样的信息，但演奏者照样能够准确找到每一个琴弦的每一个位置，这是为何？因为制造商已经在乐器硬件层面上设计好了，并且所有的演奏者都知道。本质是一种约定出来的共识！

硬件编址也是如此

我们可以简单理解，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中含义，2根线就能表示4中含义，依次类推。32根地址线，就能表示2^32中含义，每一种含义都代表一个地址。

地址信息被下达给内存，在内存内部，就可以找到改地址对应的数据，将数据在通过数据总线传入CPU内寄存器。

地址总线上发出的地址信息

5.1. 指针的内存布局

int a = 10; 
int *p = &a;

1. 这里定义了几个变量？在哪里定义的？

2. 一个整形，有4个字节，那么应该有4个地址！那么&a取了哪一个地址?那么如何全部访问这4个字节呢？

3. 如何正确的画出指针指向图？

1.两个，一个整型变量a，一个指针变量p。

2.取的最低的地址，访问就是从最低的地址连续访问4个字节。（int）

3.如下图：

5.2. 指针的解引用

我们可以通过这些图看理解代码的意思：

那又有一个问题：*p用的是左值还是右值？

int a=10； int*p=&a；

*p：*是一个操作符，*p的那一个表达式，*p使用的是左值还是右值？

（看下图）虽然我们把地址放到了变量p里面，但是在我们用的时候是直接访问该变量里面的地址，是直接访问目标地址的。所以右边的式子是等于左边的（上面的图）。所以我们对指针解引用相当于使用的指针变量的右值（地址；内容），所以说对指针变量解引用的时候，是直接访问该指针变量里面保存的地址所指向的变量就可以了。其实也就是之前说的：在同类型情况下，对指针解引用，代表指针所指向的目标（a的值，10）。（当然这里说p也是直接访问地址，那为什么还要p呢？其实就是为了方便书写，额，可能还有好理解！）

这种情况也和上面是一样的：

什么是直接访问和间接访问？

5.3. int p = NULL 和p=NULL的区别

p是变量，在这里充当左值也就是说把NULL放进p的空间，即p的值从01改为了全0。

此时的*p为左值，充当a的空间。

PS：

但是含义不同（类型不同）。所以使用不准确可能会有报警。

5.4. 如何将数值存储到指定的内存地址

知道了指针的本质就是地址，地址就是数据，那么我们可以直接通过地址数据对变量进行访问吗？

题外话：大部分技术书，一定是落后于行业的。这本书也是，目前主流的编译器和操作系统，为了安全，已经有了很多内存保护的机制。我们目前的win和Linux都有栈随机化这样的机制来方式黑客对用户数据地址进行预测。当然，还有其他的栈保护机制，比如“金丝雀”技术之类的。

经过试验，目前vs2013和Centos7上，使用C语言定义的局部变量，在每次运行的时候，地址都是不同的。经过试验发现，定义全局变量，每次更改代码，地址也会发生变化。所以这个实验没法正确做出来，但是程序崩溃，也能说明问题。

//demo

#include<stdio.h>

#include <windows.h>

int
main
()

{

int
a

10
;
//
假设
a
变量的地址是
0x12345678
，那么访问
a
变量，还可以直接通过指针方式进行访问

printf
(
“%d\n”
,
*
(
int*
)
0x12345678
);
//
本质是一种直接寻址的方式

*
(
int*
)
0x12345678

100
;
//
本质是一种直接寻址的方式

//
所以，
C
语言通过
int*p = &a;
这种指针变量的方式，访问目标数据有什么好处呢？

system
(
“pause”
);

return
0
;

}