深入理解指针（1）--指针入门基本操作

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于 2024-03-08 20:43:26 首次发布

本文介绍了内存作为计算机关键部件的作用，以及其在数据存储和CPU通信中的角色。重点讲解了指针的概念，包括内存编址、取地址操作符、指针变量、指针类型和解引用操作，同时提到了不同架构下指针变量的大小。

内存

概念

内存(Memory)是计算机的重要部件，也称内存储器和主存储器，它用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。它是外存与CPU进行沟通的桥梁，计算机中所有程序的运行都在内存中进行，内存性能的强弱影响计算机整体发挥的水平。只要计算机开始运行，操作系统就会把需要运算的数据从内存调到CPU中进行运算，当运算完成，CPU将结果传送出来。

指针

而GPU想要访问某个字节时，就必须知道这个字节的在内存中的位置，所以需要给内存中的空间进行编址（就如同宿舍中，每个房间有门牌号一样）。
在这里插入图片描述
在C语言中，我们就用指针来表示这一概念，用指针表示内存的地址。

取地址操作符（&）

当我们需要得到一个变量地址时，我们可以用取地址符号&来得到

int main()
{
	int a = 10;
	printf("%p\n", &a);
}

在这里插入图片描述
使用这个操作符我们就能清楚的得到数据在内存中的地址。

指针变量

当我们拿到一个地址时，我们需要存储起来，方便以后使用，那我们把他们存在哪里呢？答案是：指针变量中。

int main()
{
	int a = 10;
	int* pa = &a;
	printf("%p\n", pa);
}

在这里插入图片描述
指针变量也是一种变量，这种变量是用来存储指针变量的，这里的值就是地址。

指针类型

int a;//整形
int * a //整形指针
char b //字符
char * b //字符指针

这里pa左边的int*，*是说明pa是指针变量，而前面的int说明pa指向的是int类型的对象。一般来说，*号前面是什么类型，就是什么类型的指针变量。

解引用操作符

当我们拿到一个地址时，我想要得到相应地址的内容，就要使用解引用操作符*。

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

在这里插入图片描述
*pa的意思就是通过pa的地址，找到指向的空间，*pa相当于a变量，所以我们可以打印出他的内容。

指针变量大小

当我们使用32位机器时，我们假设它有32根地址总线，每跟地址总线的电信号可以转换成1或0，我们把这个2进制序列当作一个地址，那么一个地址就是32个bit位，需要4个字节才能存储。所以相应指针变量需要4个字节的空间。
同理，64位机器就需要8个字节。

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

在这里插入图片描述
我们可以看到，不管是什么类型的指针变量，它都是一个指针，都是占4或8个字节的空间。

今天，简单介绍指针的基础内容，以后再来逐步介绍指针更加详细的内容。