深入理解指针与数组的内存分布及操作-优快云博客

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本文详细阐述了指针和数组在内存中的分布方式，解释了指针如何通过*符号访问内存，以及如何正确地使用指针和数组进行数据操作。文章还讨论了数组与指针之间的相互作用，包括如何通过指针或下标形式访问指针和数组。通过实例演示了指针和数组的基本操作和注意事项。

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问题1：指针的内存分布

double *p

我们知道是定义了一个指针变量p,而在sizeof中也知道是一个 "double*"类型的模子在内存中咔嚓出4个字节的空间，然后将这个空间命名为p,但同时限定这4个字节的空间里只能存储摸个内存的地址，即使你存入别的任何数据，都被他当做地址处理，而且这个内存地址开始的8个字节上只能存储某个double类型的值。对这个空间的访问是匿名的，只能通过指向他的指针变量通过*这个开锁工具来获取它。

问题2 ：int p=NULL与 p=NULL一样吗？怎样向指定内存赋值？

利用监视窗口监视下面p值

int * p=NULL;

这时候我们可以查看p的值为0x000000000,这个代码的意思就是，定义一个指针变量p ，其指向的内存里边保存的是int类型的数据，在定义变量p的同时将p的值设置为0x00000000,这个过程是初始化，也是我们强调的，在定义时候养成初始化的习惯，因为如果不初始化是很严重的事情，可能p指向的内存会造成非法操作。

而 int*p;

*p=NULL:

这时候定义了一个指针变量，但这时候该变量的值是多少不知道，也就是说现在p保存的可能是一个非法地址（实际上编译器会不让其编译通过的），而第二行是将p指向的内存赋值为NULL，所以设想如果真让你通过那计算机的世界就混乱了，这样你都可以随意去修改任何地方的数据了，并且其实计算机中也有一些地方的地址进行保护的，所以也是不允许你随意的向一个指针变量赋值去操作。那么，应该怎样向指定的内存地址去操作呢？

看例子：

int i=10;

int *p=&i;

*p=NULL;

我们应该可以从这里获取灵感，那就是为了确认某个内存是我们可以操作的，可以先int i一个，然后通过监视窗口看下他是多少，例如我这里是0x12ff7c，那么我们就可以这样操作:

int *p=(int *)0x12ff7c

注意这里是将地址0x1277ff7c赋值给指针变量p的时候必须强制转化。

问题3 ：数组的内存布局

看例子

int a[5];

我们都知道这里是定义了一个数组，该数组包含了5个int型数据，我们可以用a[0],a[1]等来访问数组中的每个元素，但是一定要明白，a[0],a[1]这些都不是元素的名字。

当我们定义一个数组a时候，编译器根据指定的元素个数和类型分配确定大小的一块内存(这里是4*sizeof(int))，并把这块内存命名为a。a[0],a[1]等都是a的元素并非元素的名字，数组中的每个元素是没有名字的。回顾我们前边讲sizeof时候 sizeof（a[5]）会返回4 不出错，这是因为sizeof是关键字，不是函数，函数求值在运行时候，而关键字sizeof求值是在编译时候，虽然不存在a[5]但是这里也没有真正去访问a[5]而是仅仅根据了数组元素的类型来确定其值。

问题4：（重点） &a与 a——a其实是等于&a[0]

一定要注意，虽然你测试&a与a的值是一样的，但是其意义大不相同，先通过下面例子来看

int main(int argc, char* argv[])
{
    int a[5]={1,2,3,4,5};
	int *p=(int*)(&a+1);
	printf("%d,%d,%d\n",*(a+1),*(p-1),sizeof(&a));
	return 0;
}

这里输出的结果是 2,5,20

为什么呢？

这是因为a表示的是数组首元素的首地址，而不是数组的首地址！！！！a作为右值意义与&a[0]是一样的。而&a表示的是数组的首地址。

所以对于这个例子，

&a+1是表示取数组的首地址，而我们知道对一个地址加1加的是这个类型的偏移，前边我们在说数组内存分布时候已经知道，我们是根据元素类型跟大小分配一块确定的内存取名为a，所以这个数组是一整个数据模子，所以对&a加1就是移动到下一个数组处（同时注意这里的类型强制转化），也就是指向了a[5]，虽然这里不存在。

&(a+1)，这里表示的是取首元素的首地址，然后对其地址偏移一个单位，这时候就是移动到了下一个元素即a[1]

*（p-1）因为这里指向了a[5],而p又是被强制转为int*，所以 *(p-1)指向了a[4]

所以，再次明确强调一下：

a 表示的是数组a的首元素的首地址，与&a[0]意义一样；

&a 表示的是数组a的首地址，是否还记得在sizeof中我们利用宏实现sizeof的我们这样写

#define SIZEOF(var) ((char*)(&var+1)-(char*)(&var))

#define SIZEOD(type) ((char*)((type*)0+1)-(char*)((type*)0))

所以明白这里为什么这么写了吧！

问题5：数组与指针之间的朦胧相似

5.1 以指针或下标形式访问指针

char *p="abcdef";

这里定义了一个指针变量p，p 本身在栈上占有4bytes,p指向的那块内存在静态区，其大小为7，这块内存也没有名字，对这块内存的访问只能是匿名的，比如读取'e'，有两种方式

1）指针形式 *（p+4）

2)以下标形式 p[4]，编译器总是把以下标形式的操作解析为以指针的形式，p[4]会这样被解析;先去得p中存储的地址值，而后加上中括号中4个元素的偏移值，计算出新的地址，从而访问，所以实际上下标的形式访问与指针形式是一样的，他还是会将他解析成指针形式。所以这两种方式在访问上没有本质的区别，只是写法的不同罢了。