初识C语言——初识指针(什么是内存,什么是指针,指针变量怎么用,指针的大小)

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YIN_尹 发表于 2023/08/03 12:05:31 2023/08/03
【摘要】 要认识指针,首先我们要知道什么是内存。1.内存内存是电脑上特别重要的存储器,计算机中程序的运行都是在内存中进行的 。所以为了有效的使用内存,就把内存划分成一个个小的内存单元,每个内存单元的大小是1个字节。为了能够有效的访问到内存的每个单元,就给内存单元进行了编号,这些编号被称为该内存单元的地址。那这些编号是怎么产生的呢?在32/64 位平台上,就有32/64根地址线,这些地址线是物理线,在通...

要认识指针,首先我们要知道什么是内存。

1.内存

内存是电脑上特别重要的存储器,计算机中程序的运行都是在内存中进行的 。

所以为了有效的使用内存,就把内存划分成一个个小的内存单元,每个内存单元的大小是1个字节。

为了能够有效的访问到内存的每个单元,就给内存单元进行了编号,这些编号被称为该内存单元的地址。

那这些编号是怎么产生的呢?

在32/64 位平台上,就有32/64根地址线,这些地址线是物理线,在通电之后,产生电信号(正电为1,负电为0),然后电信号再转化为数字信息,即32/或64位由0,1组成的二进制序列,每一个内存单元对应的二进制序列就是它的编号。3fd89ce02a634cdbb38e6e0b8ab170a5.png

我们要知道,我们每定义一个变量,都需要内存给这个变量分配一块合适的空间,比如整型int分配4个字节,char分配1个字节,double分配8个字节。

变量是创建内存中的(在内存中分配空间的),每个内存单元都有地址,所以变量也是有地址的

取出变量地址如下:

#include <stdio.h>
int main()
{
    int num = 10;
    &num;
    printf("%p\n", &num);
    return 0;
}

de97753fdffa4447aa2937382b29a89a.png

191a4a24fa854ab9a863009fd053119f.png

2.指针变量

既然变量的地址可以使用取地址操作符(&)取出,那可不可以把一个变量的地址存储起来呢?
当然可以!!!

在C语言,有一种专门用来存储地址的变量,叫做指针变量

指针变量的定义方法:

类型 * 指针变量名;(*说明该变量是一个指针变量)

我们来演示一下:

int num = 10;
int *p;//p为一个整形指针变量
p = &num;

13a373692b244f85b4067e617b53d379.png


现在我们知道怎么把变量的地址存起来了,那么我们可不可以使用我们存起来的地址找到这个变量呢?

当然可以,就像你有了你一个朋友的住址,你就可以通过这个地址找到他家。

如果想通过指针找到这个变量,还要用到这个操作符,在这里它叫做解引用操作符*。

举个例子:

#include <stdio.h>
int main()
{
 int num = 10;
 int *p = &num;
 *p = 20;
 printf("%d\n", num);
 return 0;
}

看这段代码,打印出来num的结果是几?db0c280d3a9b441bb38209b51fddb46b.png35d04c6f84ee4a9aa345cd03655678a6.png以整形指针举例,可以推广到其他类型,如:

#include <stdio.h>
int main()
{
 char ch = 'w';
 char* pc = &ch;
 *pc = 'q';
 printf("%c\n", ch);
 return 0; 
}

db0c280d3a9b441bb38209b51fddb46b.png

3.指针变量的大小

思考一个问题,整型变量的大小是4个字节,char类型1个字节,double8个字节,那么指针变量的大小是多少?不同类型的指针变量大小是不是也不一样呢?

我们就来测试一下:

#include <stdio.h>

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

运行结果是啥?7bf2f31b60da415f8582667a7e27eddb.png为什么不同类型的指针变量大小是一样的呢?又为什么是4个字节呢?

原因是:

指针是用来存放地址的,所以指针变量的大小取决于地址的大小,而在同一平台上地址的大小是固定不变的。

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)

在32 位平台上,内存单元的地址就是由32个1,0组成二进制序列构成的编号,那就是32个比特位,即4个字节。

同理,在64位平台上,64个0,1组成的二进制序列构成编号,那就是64个比特位,即8个字节。

我们来验证一下:

在32位平台上:6f96da792581439eafe8d823ba427f8d.png4个字节

64位平台上:835f230445c54a0fb04222d805770283.png8个字节

所以,我们得出结论:
指针变量的大小在同一平台是是固定的:
指针大小在32位平台是4个字节,64位平台是8个字节。

以上就是对指针的一个初步认识。

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