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C語言指標 (小康小白)

2020-11-09 23:02:35 軟體設計

我是小康小白,一個平平無奇的Java小白,熱愛有趣的文字,生活和遠方,
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首先要記住的一句話------一切都是地址

正文:

1. 記憶體

  1. 記憶體(Memory)也被稱為記憶體儲器和主存盤器,其作用是用于暫時存放CPU中的運算資料,我們程式必須裝入記憶體之后才能運行,
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  2. 計算機中所有的資料都必須放在記憶體中,不同型別的資料占用的位元組數不一樣,例如 int 占用 4 個位元組,char 占用 1 個位元組,為了正確地訪問這些資料,必須為每個位元組都編上號碼,就像門牌號、身份證號一樣,每個位元組的編號是唯一的,根據編號可以準確地找到某個位元組,我們將記憶體中位元組的編號稱為地址(Address)或指標(Pointer)

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2. 一切都是地址

  1. CPU 訪問記憶體時需要的是地址,而不是變數名和函式名!變數名和函式名只是地址的一種助記符,當源檔案被編譯和鏈接成可執行程式后,它們都會被替換成地址,編譯和鏈接程序的一項重要任務就是找到這些名稱所對應的地址,

  2. 在這里插入圖片描述

  3. 變數名和函式名為我們提供了方便,讓我們在撰寫代碼的程序中可以使用易于閱讀和理解的英文字串,不用直接面對二進制地址,那場景簡直讓人崩潰,

    需要注意的是,雖然變數名、函式名、字串名和陣列名在本質上是一樣的,它們都是地址的助記符,但在撰寫代碼的程序中,我們認為變數名表示的是資料本身,而函式名、字串名和陣列名表示的是代碼塊或資料塊的首地址,

3. 那么什么是指標?

  1. 資料在記憶體中的地址也稱為指標,如果一個變數存盤了一份資料的指標,我們就稱它為指標變數,

  2. 在C語言中,允許用一個變數來存放指標,這種變數稱為指標變數,指標變數的值就是某份資料的地址,這樣的一份資料可以是陣列、字串、函式,也可以是另外的一個普通變數或指標變數,

  3. 也就是說,定義指標變數時必須帶*,給指標變數賦值時不能帶*,
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  4. 也就是說,使用指標是間接獲取資料,使用變數名是直接獲取資料,前者比后者的代價要高,
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4.指標的意義

指標的意義就是間接訪問,

由于CPU的設計,很多情況下是需要暫存器去存盤某個變數的記憶體地址,由于此時暫存器里存放的是記憶體地址,

所以可以直接通過這個暫存器去讀寫該變數值,這個就是間接訪問,到了C語言里,發明了另外一種變數型別,指標變數,專門用于存放地址,

5. 指標與陣列

  1. p[i] <=> *(p+i)

  2. 在陣列中,指標變數每次加 1,它們的地址分別增加 4、8、1,正好是 他們對應的資料型別+(int、double、char 型別)的長度

  3. 陣列在記憶體中只是陣列元素的簡單排列,沒有開始和結束標志,在求陣列的長度時不能使用sizeof(p) / sizeof(int),因為 p 只是一個指向 int 型別的指標,編譯器并不知道它指向的到底是一個整數還是一系列整數(陣列),所以 sizeof(p)求得的是 p 這個指標變數本身所占用的位元組數,而不是整個陣列占用的位元組數,

    也就是說,根據陣列指標不能逆推出整個陣列元素的個數,以及陣列從哪里開始、到哪里結束等資訊,不像字串,陣列本身也沒有特定的結束標志,如果不知道陣列的長度,那么就無法遍歷整個陣列,

6. * 和 &

  1. 關于 * 和 & 的謎題
    假設有一個 int 型別的變數 a,pa 是指向它的指標,那么*&a和&*pa分別是什么意思呢?

    &a可以理解為(&a),&a表示取變數 a 的地址(等價于 pa),*(&a)表示取這個地址上的資料(等價于 pa),繞來繞去,又回到了原點,&a仍然等價于 a,

    &*pa可以理解為&(*pa),*pa表示取得 pa 指向的資料(等價于 a),&(*pa)表示資料的地址(等價于 &a),所以&*pa等價于 pa,

  2. 在我們目前所學到的語法中,星號*主要有三種用途:

    • 表示乘法,例如int a = 3, b = 5, c; c = a * b;,這是最容易理解的,
    • 表示定義一個指標變數,以和普通變數區分開,例如int a = 100; int *p = &a;,
    • 表示獲取指標指向的資料,是一種間接操作,例如int a, b, *p = &a; *p = 100; b = *p;,
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int a = 0;
int *p = &a; // 取地址,p指向了a
printf("%d\n", *p); // 取內容 *可以想成取內容符,間接運算子

兄弟們,小白寫文章不容易,希望各位讀者老爺不要白嫖,點贊,評論,收藏,加關注,

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對于白嫖的兄弟們

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