本帖最后由 eltonchang2001 于 2022-12-27 13:16 编辑
一、指针变量首先同学们要明白指针是一个变量，为此写了如下代码来验证之： #include "stdio.h"
int main(int argc, char **argv)
{
unsigned int a = 10;
unsigned int *p = NULL;
p = &a;
printf("a=%d\n",a);
printf("&a=%d\n",&a);
*p = 20;
printf("a=%d\n",a);
return 0;
}
运行后可以看到a的值被更改了，上面的例子可以清楚的明白指针实质上是一个放置变量地址的特殊变量，其本质仍然是变量。 既然指针是变量，那必然会有变量类型，因此这里必须对变量类型做解释。在C语言中，所有的变量都有变量类型，整型、浮现型、字符型、指针类型、结构体、联合体、枚举等，这些都是变量类型。变量类型的出现是内存管理的必然结果，相信同学们知道，所有的变量都是保存在计算机的内存中，既然是放到计算机的内存中，那必然会占用一定的空间，问题来了，一个变量会占用多少空间呢，或者说应该分出多少内存空间来放置该变量呢？ 为了规定这个，类型由此诞生了，对于32位编译器来说，int类型占用4个字节，即32位，long类型占用8字节，即64位。这里简单说了类型主要是为后面引出指针这个特殊性，在计算机中，将要运行的程序都保存在内存中，所有的程序中的变量其实就是对内存的操作。计算机的内存结构较为简单，这里不详细谈论内存的物理结构，只谈论内存模型。将计算机的内存可以想象为一个房子，房子里面居住着人，每一个房间对应着计算机的内存地址，内存中的数据就相当于房子里的人。 ![]() 既然指针也是一个变量，那个指针也应该被存放在内存中，对于32位编译器来说，其寻址空间为2^32=4GB，为了能够都操作所有内存（实际上普通用户不可能操作所有内存），指针变量存放也要用32位数即4个字节。这样就有指针的地址&p，指针和变量的关系可以用如下图表示： ![]() 从上图可以看到&p是指针的地址，用来存放指针p，而指针p来存放变量a的地址，也就是&a，还有一个*p在C语言中是解引，意思是告诉编译器取出该地址存放的内容。 ![]() 上面提到过关于指针类型的问题，针对32位编译器而言，既然任何指针都只占用4个字节，那为何还需要引入指针类型呢？仅仅是为了约束相同类型的变量么？实际上这里不得不提到指针操作，先思考如下两个操作： ![]() 上面两个操作的意思是不同的，先说下第一种：p+1操作，如下图所示： ![]() 对于不同类型指针而言，其p+1所指向的地址不同，这个递增取决于指针类型所占的内存大小，而对于((unsigned int)p)+1，该意思是将地址p所指向的地址的值直接转换为数字，然后+1，这样无论p是何种类型的指针，其结果都是指针所指的地址后一个地址。 从上述可以看到，指针的存在使得程序员可以相当轻松的操作内存，这也使得当前有些人认为指针相当危险，这一观点表现在C#和Java语言中，然而实际上用好指针可以极大的提高效率。下面深入一点来通过指针对内存进行操作，现在我们需要对内存6422216中填入一个数据125，我们可以如下操作： unsigned int *p=(unsigned int*)(6422216);
*p=125;
当然，上面的代码使用了一个指针，实际上C语言中可以直接利用解引操作对内存进行更方便的赋值，下面说下解引操作*。 二、解引用所谓解引操作，实际上是对一个地址操作，比如现在想将变量a进行赋值，一般操作是a=125，现在我们用解引操作来完成，操作如下：
上面可以看到解引操作符为*，这个操作符对于指针有两个不同的意义，当在申明的时候是申明一个指针，而当在使用p指针时是解引操作，解引操作右边是一个地址，这样解引操作的意思就是该地址内存中的数据。这样我们对内存6422216中填入一个数据125就可以使用如下操作： *(unsigned int*)(6422216)=125;
上面需要将6422216数值强制转换为一个地址，这个是告诉编译器该数值是一个地址。值得注意的是上面的所有内存地址不能随便指定，必须是计算机已经分配的内存，否则计算机会认为指针越界而被操作系统杀死即程序提前终止。 三、结构体指针结构体指针和普通变量指针一样，结构体指针只占4个字节（32位编译器）,只不过结构体指针可以很容易的访问结构体类型中的任何成员，这就是指针的成员运算符->。 ![]() 上图中p是一个结构体指针，p指向的是一个结构体的首地址，而p->a可以用来访问结构体中的成员a，当然p->a和*(p)是相同的。 四、强制类型转换为何要在这里提强制类型转换呢，上面的测试代码可以看到编译器会报很多警告，意思是告诉程序员数据类型不匹配，虽然并不影响程序的正确运行，但是很多警告总会让人感到难受。因此为了告诉编译器代码这里没有问题，程序员可以使用强制类型转换来将一段内存转换为需要的数据类型，例如下面有一个数组a，现在将其强制转换为一个结构体类型stu： #include <stdio.h>
typedef struct STUDENT
{
int name;
int gender;
}stu;
int a[100]={10,20,30,40,50};
int main(int argc, char **argv)
{
stu *student;
student=(stu*)a;
printf("student->name=%d\n",student->name);
printf("student->gender=%d\n",student->gender);
return 0;
}
可以看到a[100]被强制转换为stu结构体类型，当然不使用强制类型转换也是可以的，只是编译器会报警报。 ![]() 上图为程序的示意图，图中数组a[100]的前12个字节被强制转换为了一个struct stu类型，上面仅对数组进行了说明，其它数据类型也是一样的，本质上都是一段内存空间。
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