零基础C语言学习日志12（深入理解指针(1))-优快云博客

内存与地址的关系就与酒店与房间号的关系差不多，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，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（byte）。

补充：一个比特位可以存储一个2进制的位1或者0

内存编号 == 地址 == 指针

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。

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。

指针变量与地址

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。

比如，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。

那么，我们怎么获得a的地址呢？

这就需要取地址操作符&出场啦！

&a取出的是a所占4个字节中地址较小的字节的地址。

指针变量和解引用操作符

指针变量

我们通过&取出来的地址是一个数值，是需要储存起来的。那么我们该储存在哪里呢？

我们应该储存在指针变量中。指针变量也是一种变量，储存在指针变量中的值被认为是地址。

如何拆解指针类型

例如:

这里pa的类型是int*，那么什么是int*呢？

*说明pa是指针变量，前面的int说明pa指向的是整数类型的对象。

解引用操作符

把地址储存起来后我们要怎么使用呢？

这里我们就需要使用到解引用操作符了。

这里pa是a的地址，而*pa则是通过pa中存储的地址找到指向的空间，也就是a。

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。如果指针变量是用来存放地址的，那么指针变量的大小就得是4个字节的空间才可以。
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。

结论：
32位平台下地址是32个bit位，指针变量大小是4个字节
64位平台下地址是64个bit位，指针变量大小是8个字节
注意指针变量的大小和类型是无关的，只要指针类型的变量，在相同的平台下，大小都是相同的。

指针变量类型的意义

指针的解引用

结论: 指针的类型决定了，对指针解引用的时候有多大的权限(一次能操作几个字节)。
比如: char* 的指针解引用就只能访问一个字节，而 int* 的指针的解引用就能访问四个字节。

指针 + - 整数

我们可以从上面的代码中看到char*类型的指针变量+1跳过1个字节，int*类型的指针变量+1跳过了4个字节。

结论：指针类型决定了指针向前或向后走一步有多大的距离。

void*指针

指针中有一种特殊的类型是void*类型，可以理解为无具体类型的指针（泛型指针），这种指针可以接受任何类型的地址。但也有其局限性，不能直接进行指针的加减整数运算和解引用的运算。

那么void*指针有什么用呢？

一般 void* 类型的指针是使用在函数参数的部分，用来接收不同类型数据的地址，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，详见深入理解指针(4）。

指针运算

指针的基本运算有三种，分别是：

指针+-整数

指针-指针

指针的关系运算

指针+-整数

注：数组名就是数组首元素的地址

指针-指针

1.指针 - 指针的时候，两个指针一定是指向同一块区域的
2.指针 - 指针得的值是两个指针之间的元素个数的绝对值