|
前言
这不是我第一次写关于C指针的文章了，只是因为指针对于C来说太重要，而且随着自己编程经历越多，对指针的理解越多，因此有了本文。然而，想要全面理解指针，除了要对C语言有熟练的掌握外，还要有计算机硬件以及操作系统等方方面面的基本知识。所以我想通过一篇文章来尽可能的讲解指针，以对得起这个文章的标题吧。
为什么需要指针?
指针解决了一些编程中基本的问题。
第一，指针的使用使得不同区域的代码可以轻易的共享内存数据。当然你也可以通过数据的复制达到相同的效果，但是这样往往效率不太好，因为诸如结构体等大型数据，占用的字节数多，复制很消耗性能。但使用指针就可以很好的避免这个问题，因为任何类型的指针占用的字节数都是一样的（根据平台不同，有4字节或者8字节或者其他可能）。
第二，指针使得一些复杂的链接性的数据结构的构建成为可能，比如链表，链式二叉树等等。
第三，有些操作必须使用指针。如操作申请的堆内存。还有：C语言中的一切函数调用中，值传递都是“按值传递”的，如果我们要在函数中修改被传递过来的对象，就必须通过这个对象的指针来完成。
指针是什么？
我们指知道：C语言中的数组是指 一类 类型，数组具体区分为 int 类型数组，double类型数组,char数组 等等。同样指针 这个概念也泛指 一类 数据类型，int指针类型，double指针类型，char指针类型等等。
通常，我们用int类型保存一些整型的数据，如 int num = 97 ， 我们也会用char来存储字符： char ch = 'a'。
我们也必须知道：任何程序数据载入内存后，在内存都有他们的地址，这就是指针。而为了保存一个数据在内存中的地址，我们就需要指针变量。
因此：指针是程序数据在内存中的地址，而指针变量是用来保存这些地址的变量。
为什么程序中的数据会有自己的地址？
弄清这个问题我们需要从操作系统的角度去认知内存。
电脑维修师傅眼中的内存是这样的：内存在物理上是由一组DRAM芯片组成的。
1、内存的数据
内存的数据就是变量的值对应的二进制，一切都是二进制。97的二进制是 : 00000000 00000000 00000000 0110000 , 但使用的小端模式存储时，低位数据存放在低地址，所以图中画的时候是倒过来的。
2、内存数据的类型
内存的数据类型决定了这个数据占用的字节数，以及计算机将如何解释这些字节。num的类型是int，因此将被解释为 一个整数。
3、内存数据的名称
内存的名称就是变量名。实质上，内存数据都是以地址来标识的，根本没有内存的名称这个说法，这只是高级语言提供的抽象机制 ，方便我们操作内存数据。而且在C语言中，并不是所有的内存数据都有名称，例如使用malloc申请的堆内存就没有。
4、内存数据的地址
如果一个类型占用的字节数大于1，则其变量的地址就是地址值最小的那个字节的地址。因此num的地址是 0028FF40。 内存的地址用于标识这个内存块。
5、内存数据的生命周期
num是main函数中的局部变量，因此当main函数被启动时，它被分配于栈内存上，当main执行结束时，消亡。
如果一个数据一直占用着他的内存，那么我们就说他是“活着的”，如果他占用的内存被回收了，则这个数据就“消亡了”。C语言中的程序数据会按照他们定义的位置，数据的种类，修饰的关键字等因素，决定他们的生命周期特性。实质上我们程序使用的内存会被逻辑上划分为： 栈区，堆区，静态数据区，方法区。不同的区域的数据有不同的生命周期。
无论以后计算机硬件如何发展，内存容量都是有限的，因此清楚理解程序中每一个程序数据的生命周期是非常重要的。
学习资料分享交流群： 705576303入群有全套学习视频资料电子书免费赠送！
| 
提升卡
变色卡
千斤顶
1/6 
京公网安备 11010802033920号
Copyright © 2005-2025 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved
