指针预备知识 在深入理解指针之前,我认为有必要先复习或者学习一下计算机原理的基础知识。 计算机是如何从内存中进行取指的? 计算机的总线可以分为3种:数据总线,地址总线和控制总线。这里不对控制总线进行描述。数据总线用于进行数据信息传送。数据总线的位数一般与CPU的字长一致。一般而言,数据总线的位数跟当前机器int值的长度相等。例如在16位机器上,int的长度是16bit,32位机器则是32bit。这个计算机一条指令最多能够读取或者存取的数据长度。大于这个值,计算机将进行多次访问。这也就是我们说的64位机器进行64位数据运算的效率比32位要高的原因,因为32位机要进行两次取指和运行,而64位机却只需要一次! 地址总线专门用于寻址,CPU通过该地址进行数据的访问,然后把处于该地址处的数据通过数据总线进行传送,传送的长度就是数据总线的位数。地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的内存空间大小,比如CPU总线长32位,其最大的直接寻址空间长KB,也就是4G。这也就是我们常说的32位CPU最大支持的内存上限为4G(当然,实际上支持不到这个值,因为一部分寻址空间会被映射到外部的一些IO设备和虚拟内存上。现在通过一些新的技术,可以使32位机支持4G以上内存,但这个不在这里的讨论范围内)。 一般而言,计算机的地址总线和数据总线的宽度是一样的,我们说32位的CPU,数据总线和地址总线的宽度都是32位。 计算机访问某个数据的时候,首先要通过地址总线传送数据存储或者读取的位置,然后在通过数据总线传送需要存储或者读取的数据。一般地,int整型的位数等于数据总线的宽度,指针的位数等于地址总线的宽度。 计算机的基本访问单元 学过C语言的人都知道,C语言的基本数据类型中,就属char的位数最小,是8位。我们可以认为计算机以8位,即1个字节为基本访问单元。小于一个字节的数据,必须通过位操作来进行访问。 内存访问方式 如图1所示,计算机在进行数据访问的时候,是以字节为基本单元进行访问的,所以可以认为,计算每次都是从第p个字节开始访问的。访问的长度将由编译器根据实际类型进行计算,这在后面将会进行讲述。 想要了解更多,就去翻阅计算机组成原理和编译原理吧。 sizeof关键字sizeof关键字是编译器用来计算某些类型的数据的长度的,以字节为基本单位。例如: sizeof(char)=1; sizeof(int)=4; sizeof(Type)的值是在编译的时候就计算出来了的,可以认为这是一个常量! 什么是指针指针其实就是数据存放的地址,图1中的p就是一个指针。在图1中,n一般是CPU的位数,32位机上,n=32。因为指针需要能够指向内存中的任意一个位置,因此,指针的长度应该是n位的,32位机器上指针长度就是32位。这和整型的长度是相等的! 在我个人的理解中,可以将指针理解成int整型,只不过它存放的数据是内存地址,而不是普通数据,我们通过这个地址值进行数据的访问,假设它的是p,意思就是该数据存放位置为内存的第p个字节。 当然,我们不能像对int类型的数据那样进行各种加减乘除操作,这是编译器不允许的,因为这样错是非常危险的! 图2就是对指针的描述,指针的值是数据存放地址,因此,我们说,指针指向数据的存放位置。 指针的长度我们使用这样的方式来定义一个指针: Type*p; 我们说p是指向type类型的指针,type可以是任意类型,除了可以是char,short,int,long等基本类型外,还可以是指针类型,例如int*,int**,或者更多级的指针,也可是是结构体,类或者函数等。于是,我们说: int*是指向int类型的指针; int**,也即(int*)*,是指向int*类型的指针,也就是指向指针的指针; int***,也即(int**)*,是指向int**类型的指针,也就是指向指针的指针的指针; …我想你应该懂了 structxxx*,是指向structxxx类型的指针; 其实,说这么多,只是希望大家在看到指针的时候,不要被int***这样的东西吓到,就像前面说的,指针就是指向某种类型的指针,我们只看最后一个*号,前面的只不过是type类型罢了。 细心一点的人应该发现了,在“什么是指针”这一小节当中,已经表明了:指针的长度跟CPU的位数相等,大部分的CPU是32位的,因此我们说,指针的长度是32bit,也就是4个字节!注意:任意指针的长度都是4个字节,不管是什么指针!(当然64位机自己去测一下,应该是8个字节吧。。。) 于是: Type*p; sizeof(p)的值是4,Type可以是任意类型,char,int,long,struct,class,int**… 以后大家看到什么sizeof(char*),sizeof(int*),sizeof(xxx*),不要理会,统统写4,只要是指针,长度就是4个字节,绝对不要被type类型迷惑!至于type是干什么用的,这个是给编译器用的,用于指针运算,这个在下面的章节中会有详细介绍。 取地址我们说指针指向的是数据的存放地址,因此指针的值等于数据的存放地址。那么给指针赋值的时候就需要进行数据的取地址操作,这个我想不用我多说,各位也知道是符号,没错,是符号。 我们可以这样取什么药治白癜风看白癜风专业的医院
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