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从内存储器角度理解指针和数组(一)

发布时间: 2013-10-27 15:21:50 作者: rapoo

从内存角度理解指针和数组(一)

对C中的指针和数组的一点个人见解,希望各位斧正一下。

1,指针和数组的内存布局

同样环境下(编译和运行环境),不管定义什么类型的指针,指针变量所占用的内存大小始终是相等的。即:

 p0x000020000x00000000

a 0x000010000x0000A000从内存储器角度理解指针和数组(一)0x0000A0001 0x0000A0082 0x0000A0103 0x0000A0184

b 0x000010080x0000B000从内存储器角度理解指针和数组(一)0x0000B0001 0x0000B0082 0x0000B0103 0x0000B0184 0x0000B0205 0x0000B0286p 是一个指针变量,先不管是什么类型,几级指针,它就在那里,总是占8个字节(我的环境)。

2,用指针操作数组

从上面可知,指针变量和普通变量一样,它也是一块内存的别名。只不过这块内存的大小是根据环境固定的,不像普通的char, int , long , float变量那样,类型不同,内存块大小也不同。在接下来,得始终记住,不管何种类型以及何种维度,数组都是一块连续的内存区。

既然指针和数组别名的值都是内存的地址值(对编译器说的),那就用指针来操作数组吧,只要指针的最小偏移操作(自加 ++)等于数组元素的大小,那理论上就不会出错。

2.1,使用一级指针操作二维数组

 b   0x000010000x0000B000从内存储器角度理解指针和数组(一)0x0000B0001   0x0000B0082   0x0000B0103   0x0000B0184 p 0x0000B02050x000020000x0000B000 0x0000B0286     执行:

 b   0x000010000x0000B000 0x0000B0001   0x0000B0082   0x0000B0103   0x0000B0184 p 0x0000B02050x000020000x0000B000 0x0000B0286     
执行:

p++ // 等效p = 0x0000B000+1*sizeof(long int *)
*p 永远表示:将p的值作为内存地址后,读取存在该内存中的值。但是p只是一块内存的首地址,并不知道要读取的值占了多少空间啊,这就要归功于(long int **)了,编译器看到这句话后去掉一个*后就可以得知:以该地址起,存的是一种long int *的数据。那么就从以p值作为首地址一次性读取sizeof(long int *)个字节。

为什么二级指针还是能顺利读取数组的值呢,因为(long int **)p, *p还是表示的是(long int *)类型的指针并不是一个long int的值啊?

要理解这个问题的根本在于:不管p是几级指针,*p永远表示以p所指内存地址为首地址的值。至于该值占多少字节,就需要看去掉一个*后的类型。所以不管什么类型,多少级指针,那些只是编译器编译所需的指导信息,到了程序运行期间,所有的事情在内存中就表现为读写,而这种读写行为的两个必须条件:从哪里开始读,读多少个字节。这里需注意到我的机器:sizeof(p)= sizeof( long int ) = 8。


总结:

1,不管什么类型的变量,类型是用来给编译器确定变量需要的内存空间,变量是一块内存的别名,数组的变量是存储数组元素的一块内存的首地址;

2,不管用几级指针去操作几维数组都是可以的,只要指针的基本移步操作的步长等于数组元素的大小;

3,数组名可以赋值给指针(不管几级指针,需要强制转换),要说它们的区别(对编译器而言)主要有两点:

a,指针只是保存了首地址,丢失了所指内存当中,存储的元素个数的信息(单个元素的大小信息是知道的,由去掉一个*号后余下部分来指定)。所以将指针作为函数的形参,通常也会定义一个整形形参来指定元素的个数。

b,数组有维度信息,即首地址、单个元素的大小以及元素的个数。





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