C语言入门知识点（9.指针a篇）（超详细）

• 这里是say-fall分享，感兴趣欢迎互三
• 专栏：《C语言入门知识点》、《C语言底层》

---

---

• 在了解指针的各种语法之前，我们先来了解一下指针是什么这个问题。

0. 指针是什么？

听指针的汉语可能会一头雾水，但是就像是数学里面第一次见到函数这个名字一样，函数只是一种对应关系而已；指针其实也很简单，它就是“储存数据的地址名称”

1. 内存和地址

1.1 内存

• 内存是什么？
  内存其实可以类比我们的驿站或者是库房，当我们取快递的时候，里面的货架就是内存储存数据的地方，叫做内存单元，每个内存单元就是一个字节（Byte），而内存单元这个“货架”上，能放8个比特位（货物）

如图

• 这就是内存
• 而我们的货架上有编号，每个内存单元也有编号，这样就能让我们方便找到货物（数据），这个内存单元的编号，也叫做指针，也叫做地址

如图

• 好了，我们现在驱散了对指针名称的阴霾

内存编址

• 内存编址是咋来的？是和我们创建变量一样一个一个赋值吗？
  其实是这样的：在计算机的CPU（中央处理器）要访问内存的时候，他们之间是有一组地址总线的（真实存在的电线），如果是32位计算机，就有32根地址总线，而二进制的计算机每根线都有两种形态：0，1（电脉冲有无），这样的话一根线有两种情况，那么32根线就有2^32个地址

2. 指针变量与地址

2.1 取地址操作符（&）

我们在创建变量的时候，cpu就会向内存申请一块空间并且编号：

#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 1;
	a = 2;
	return 0;
}

下面我们来调试这个代码

创建变量前

创建变量后

修改值后

通过调试，我们也能看到这个a值所储存的地址

通过上面的指令我们能看到，在a的修改过程中，a的地址是不变的。

而且通过调试能看到 a 的类型和 &a 的类型，那么有人可能会想到：明明这个int是一个4个字节的类型，一个内存单元对应的是一个字节也就是一个地址，难道不应该返回四个地址吗？

实际上，编译器所返回的地址是四个内存单元中第一个内存单元的地址，也就是这样

在了解完这个问题以后，我们能看到 &a 的类型为 int *

• 那我们就来正式介绍一下 & 这个符号
  之前在了解scanf函数的时候，语法规则是这样的：scanf(“%[字母]”，&[上面定义的变量])，并且字母是要和 [上面定义的变量] 类型相对应的，在前文介绍scanf函数的时候提到过：

注意：后面的&[变量]，&是取地址操作符，当后面的变量是指针变量（如字符串变量）时，不需要加&。
在这里也是一样， & 为取地址操作符，是把变量的地址取出反映出来的符号
例如：

这里就是把这个地址放到%d里面去了

2.2 指针变量和解引用操作符（*）

2.2.1 指针变量

在注意中我们也看到了指针变量这四个字，那么什么是指针变量？其实就是我们在取地址以后（&a），将这个&a放到了一个变量中，这个变量就被称作指针变量
前文中提到：通过调试能看到 a 的类型和 &a 的类型
这个&a的类型就是指针变量的类型，在这里是int *
对于&ch（ch为char类型）来说，就是char *
其他类型变量同理。

2.2.2 解引用操作符（*）

在此之前我们从来没有使用过解引用操作符（），除非你把他当作是乘号（）
我们刚才把&a储存起来了，并且放到了一个变量里面，这个变量的类型是int *，把他存起来有什么用呢？有什么办法可以把它调用出来吗？
有的有的，就是使用解引用操作符，下面我们看一个的代码：

int main()
{
	int a = 20;
	int * pa = &a;
	printf("%d\n", *pa);
	*pa = 10;
	printf("%d\n", *pa);
	return 0;
}

先看运行结果，然后我们来一步一步细看

• 1.创建变量
• 2.将地址储存在一个叫pa，类型为int *的指针变量里
• 3.打印 *pa，值为20
  等等, * pa是什么？我们怎么没见过
  这就是解引用操作符, * + 指针变量名称就相当于是该地址所储存的数据
  既然了解完 * pa了，我们继续往下看
• 4. *pa = 10
• 5. 打印*pa，值为10
     也就是说，在这个代码里，*pa操作目标变量的效果完全地等价于a操作目标变量的效果。

2.3 指针变量的大小

每一种变量类型都有自己的空间大小，比如说int占4个字节，char占一个字节，那指针变量类型占多少内存空间?
下面我们来实操一下：

int main()
{
	printf("%zd\n", sizeof(char*));
	printf("%zd\n", sizeof(short*));
	printf("%zd\n", sizeof(int*));
	printf("%zd\n", sizeof(double*));
	return 0;
}

找不同游戏

• 我们可以发现所有的运行结果都是4，或者8，那为什么两次的运行结果不同呢？
  仔细观察发现上面是在64位环境下运行的，而下面是在32位环境下运行的，那这为什么会导致指针类型所占空间大小改变呢？
• 前文我们说过内存编制的问题：

内存编址是咋来的？是和我们创建变量一样一个一个赋值吗？
其实是这样的：在计算机的CPU（中央处理器）要访问内存的时候，他们之间是有一组地址总线的（真实存在的电线），如果是32位计算机，就有32根地址总线，而二进制的计算机每根线都有两种形态：0，1（电脉冲有无），这样的话一根线有两种情况，那么32根线就有2^32个地址

• 这里正是这个原因
  一根线就是一个二进制数位，那么32个二进制数位就是32个bit也就是4个字节。同理64个二进制数位就是8个字节，这样的话，上面的问题就有了答案。
  那我们得到结论：
• 指针变量的⼤⼩取决于地址的⼤⼩
• 32位平台下地址是32个bit位（即4个字节）
• 64位平台下地址是64个bit位（即8个字节）

3. 指针变量类型的意义

3.1指针的解引用与指针变量大小的意义

先来看两段不同代码及其运行结果

• 1.第一段

int main()
{
	int n = 0x11223344;
	int* pi = &n;
	*pi = 0;
	return 0;
}

• 2.第二段

int main()
{
	int n = 0x11223344;
	char* pc = (char*)&n;
	*pc = 0;
	return 0;
}

能看得出来在*pc＝0的时候第一段代码修改了4个字节的值，全部修改为0，但是第二段代码只修改了1个字节。
这证明指针变量大小虽然相同，但是也是有一些不一样的地方的。

本节完