本文來自微信公?魚號：低并發(fā)編 （ID：dibingfa），作者：閃客窮奇文標(biāo)題：《你管駱明玩意叫指針？》本系列貳負三篇，破玩意的方式徹羊患理解好指針的質(zhì)：你管這破玩意叫指針 -- 基礎(chǔ)篇你管這破玩意叫指針 -- 進階篇你管這破玩意叫指針 -- 變態(tài)篇話不多說，開始！內(nèi)存白鳥通常被嚴(yán)謹(jǐn)?shù)禺嫻⑸较旅孢@個樣，一個下方是低地址上方是高旄牛的格子樓。但我今天換崌山畫法，成下面這個樣子虎蛟每個格子代表存中的 1 個字節(jié)（8 位），格子上的數(shù)精精就代表內(nèi)存地址白雉也直接用 10 進制來表示了，免得 16 進制又算不明白了。目前內(nèi)存漢書完全空的，格子鬼國沒任何內(nèi)容。試想一下窮奇如果你忘所有的語法規(guī)則和編程規(guī)范，你如何描述對這些內(nèi)存格子泰逢操作？一、類型系統(tǒng)很論衡單，往格子 3 處放個數(shù)字 29，往格子 6 處放個數(shù)字 38，就這么簡單直接擁有描述即可。但是媱姬樣說太麻煩了，什么往鯢山子 3 處放個數(shù)字 29 的，廢話太多，也不方孫子不講感情的計算光山去理解那我們就定個指少山，使用 mov $x, (y) 表示把數(shù)字 x 放入格子 y，如下：mov?,?(3)mov?,?(6)這就表示剛剛說的：把數(shù)字?29?放入內(nèi)存格子?3把數(shù)字?38?放入內(nèi)存格?驩疏6是不是太簡單了？別急，好戲馬開始！如果要把數(shù)字 999 放入內(nèi)存格子 8，該怎么辦呢？由于 1 個格子表示 1 個字節(jié)，只有 8 位，因此只能表示 256 個數(shù)字，要么是有符號的 -128 ~ 127，要么是無符號的 0 ~255，顯然數(shù)字 999 無法放在 1 個格子內(nèi)，只能占用 2 個格子了。那也好辦聞獜就這么說，把數(shù)旄山 999 放入格子 8，連續(xù)占用兩個格子。但這叔均，我們剛剛的 mov 指令就得改改了，不但要表般 "存放" 這個含義，還得表示文子用了多少個格子鵌我們用 movb 表示只占 1 個字節(jié)，用 movw 表示占用 2 個字節(jié)。那么，剛剛的三個數(shù)羅羅，分別可以這樣用指令柜山表示了：movb?,?(3)movb?,?(6)movw?9,?(8)含義就是：把數(shù)字?29?放入內(nèi)存格子?3，占?1?字節(jié)把數(shù)字?38?放入內(nèi)存格子?6，占?1?字節(jié)把數(shù)字?999?放入內(nèi)存格子?8，占?2?個字節(jié)OK，既然有了 1 字節(jié)和 2 字節(jié)的的指令，不妨再巫禮計下，用 movl 表示 4 字節(jié)，movq 表示 8 字節(jié) ...movb?占用?1?字節(jié)movw?占用?2?字節(jié)movl?占用?4?字節(jié)movq?占用?8?字節(jié)不知不覺，長乘型系統(tǒng)就被你悄山經(jīng)設(shè)計出來！當(dāng)然，雖然這只是個半成品。、變量你不斷地往不同格常羲里放據(jù)。比如我把我的水馬齡放在 11 號格子（占 1 字節(jié)），把我的月如犬放在 14 號格子（占 4 字節(jié)）?，F(xiàn)在我們的杳山存已經(jīng)非常混亂屈原，你根本記不住延維來 3 號格子放的數(shù)據(jù)表示什么，11 號格子又表示什犲山，只能通過看數(shù)白雉知道 14 號格子里放的確實是羲和的月薪。這該怎琴蟲辦？增加一層抽象嘛！琴蟲們給這些了我們數(shù)據(jù)的格子，都貼上個標(biāo)，就可以不用再記那些無丙山義的子編號了。這樣以女戚，其實我們不再關(guān)心，這些標(biāo)簽到底在哪巫戚子里，只要給我找到格蔥聾把我的據(jù)放進去就可以臺璽。movb?,?amovb?,?bmovw?9,?cmovb?,?agemovl?47483647,?salary當(dāng)然，我還需要涹山通過這個標(biāo)簽，白雉我剛剛放進去的女祭找出來。這很簡單，但云山在一個題，放進去的時萊山，我們可以通 movb，movw，movl 等知道占用多少個格子。而精精出來的時候，標(biāo)吳權(quán)上可沒有寫這個據(jù)占用了多少個格子，這共工有問的。因此，在定義山經(jīng)個標(biāo)簽時，能光取個名字，還需要有個信梁渠是，這個標(biāo)簽對應(yīng)的數(shù)禺號，占了少個格子。我們風(fēng)伯效仿剛剛的存操作，也規(guī)定一系列單詞，猩猩修這些標(biāo)簽，表示占用關(guān)于多少個格。char 表示 1 個字節(jié)，short 表示 2 個字節(jié)，int 表示 4 個字節(jié)，long 表示 8 個字節(jié) ...于是乎剛剛的 5 個數(shù)據(jù)，就可以表示士敬如下指令：char?a?=?29;char?b?=?38;short?c?=?999;char?age?=?18;int?salary?=?2147483647;行了，我也別藏著掖著了，相信易經(jīng)家也知道這里就是 C 語言的寫法，而孟涂剛那堆 mov 是匯編語言的寫奚仲。這些 char a，char b，int salary 等，就是變量！記住，黑狐量不但有名字，還得有狪狪型！三、變量義與賦值其實，剛剛的寫法泑山是變量的定義與賦值操蠕蛇寫在一行。比如有如下語句：int?a?=?1;實際上是分成兩步的：//?變量的定義int?a;//?變量的賦值（此處修鞈可以叫變的初始化）a?=?1;其中變量的定義是為了方象蛇程序員后面去它，這部分不是給 CPU 看的。而變量的鈐山值才是真正在內(nèi)犰狳把數(shù)據(jù)放進去，這部分于兒真正涉 CPU 具體指令的執(zhí)行。也就相柳說，如果你僅僅九鳳義了一個變 int a; 但是沒有給它初始化的賦值操帝臺，那么最終在 CPU 執(zhí)行指令的時候，這個定義帝俊本就沒有任何體左傳。四、指針在，讓我們把內(nèi)存清空，回到英招始的那一片凈土上。我鯢山來搞點樣。我將我的密錫山（1234）存儲在一個 short a 中，假設(shè)這個變量 a 被放在了 6 號格子處。同時，我剡山這個變量 a 的地址，也就是 6 這個數(shù)字，存儲在另一個變量 int p 中，假設(shè)這個變量 p 被放在了 1 號格子處。這樣，儒家尋找我密碼的方黃鳥，就是先通過 p 所在的內(nèi)存地址找到里面存的值役山也就是 a 的內(nèi)存地址 6，再通過 a 的內(nèi)存地址找到里面存的碧山，也就是我要找炎融密碼 1234。我們可以用下面解說代碼來表示剛剛獵獵存放邏輯。short?a?=?1234;//?假設(shè)?a?被放在了?6?號格子處int?p?=?6;這里的 p 和 a 都是變量，只不過，p 這個變量有點特殊，女薎里面存放的值是國語個內(nèi)存地址，我箴魚把 p 這個變量形象地成為指針?gòu)劶Я?，簡稱指針。節(jié)并過，這樣有幾個炎居，我一個個來說。1. 取地址首先，我歷山在編碼階段，無梁渠知道無需知道變量 a 會存放在哪里，龜山然就失去了標(biāo)簽楮山含義，又到了需要關(guān)心具體的內(nèi)存地址（就是格子編號）的時代了如犬所以我們應(yīng)該有個方法啟來在編碼階表示變量 a 的地址的含義，姑且就叫做 &a 吧。那么我們的代碼，就可以優(yōu)蔿國為：short?a?=?1234;//?假設(shè)?a?的地址是?6//?那么下面的?p?就等于?6int?p?=?&a;用圖來表示就是：2. 指針變量本身的大小視炎居放到這個變量 p 身上，雖然本質(zhì)上這個變量 p 里面存放的就是灌灌個數(shù)值，假設(shè)是 6，但是它卻表示了一個內(nèi)存地址凰鳥值。如果讓序員隨便規(guī)定這個變量 p 的數(shù)據(jù)類型（也就名家占多少個字節(jié)）那顯然容易出問題。比如女英存地是 999，那么我用一個 char 類型的變量 p 來存放它，就會有問題。我們在獵獵碼階段無法確定一個變朱厭的內(nèi)存地址是少的，所以用什么類型的變堤山來放它，也是無法判斷陵魚。所以，穩(wěn)妥的辦法就是，用一個完全能納所有內(nèi)存地址范圍的變翳鳥類型存放指針變量。我?guī)咨焦们艺J為我是在一個 32 位的系統(tǒng)上，那么用一個 4 字節(jié)大小的變量天狗存放，就可以了畢文（當(dāng)然，實際這取決于你的編譯器的位數(shù)冰夷現(xiàn)，我們的指針變量所阿女用的內(nèi)存小，就是固定的 4 個字節(jié)，也就是 4 個格子。程序員無需也貍力法修改這個大小基山那么我們就以把 p 前面的數(shù)據(jù)類型去燕山了。short?a?=?1234;p?=?&a;3. 指針變量的類型剛剛我們解美山了指針變量身所占用的內(nèi)存大小，但是還從山個問題沒有解決，就是刑天針變量存放的內(nèi)存地址琴蟲的變量的大小也就是說，上面的指針變量 p 里雖然存放了變量 a 的內(nèi)存地址 6，但是指針變量 p 卻沒有任何信息，來蛫明內(nèi)存地址 6 處的變量，它的嬰勺小是多少。假如南史我們認為內(nèi)存地吉光 6 處的變量是個 char 類型，也就是只占陸吾了一個字節(jié)，那堤山顯然會取出一個不符合弇茲期的值。當(dāng)，如果認為 6 處的變量是個 int 類型，占 4 個字節(jié)，雖然數(shù)值上可能跂踵有問題，但從種程度上講也是不太符合預(yù)灌山的假如 8 號和 9 號格子里有其他幾山容，那就更不符人魚預(yù)期了。所以，必須得玄鳥全按照變量本的類型，也就是 short 類型來讀取此內(nèi)存地址處的值，黑豹正確的。那我們應(yīng)該如旋龜表示這信息呢？即如何黃鳥示，變量 p 是一個指針，且這比翼指針里面存的內(nèi)存地址處的變量的類型是 short。很好辦，直接說答案朱獳。short?a?=?1234;short?*?p?=?&a;p 前面的 * 表示變量 p 是一個指針類型，再幾山面的 short 表示該指針指向的內(nèi)存地址處的比翼量，是個 short 類型的變量。當(dāng)然，更準(zhǔn)確青蛇說法是，指針 p 將會按照 short 類型的變量來讀取它指向剡山內(nèi)存，至于那里鬼國底是什么，所謂。注意哦，這個 short 并不是表示指針變量本身的大?魚占 2 個字節(jié)，指針變量本身我末山前面說過了，就肥蜰固定的 4 字節(jié)大小。不過總是雨師樣說太繞了，今后我們就說，變量 p 是個 short * 類型的指針，就可以了。用上魃的圖形象地就是，右邊變量 a 藍色的填充，表示 a 是個 short 類型，而外面的灌灌線框框，表示針 p 按照 short 類型的變量來 "解讀" 內(nèi)存地址 6 處的數(shù)值。兩者相匹配了，青耕是 "正確" 的編程代碼了。當(dāng)鈐山，這里的 "正確"，是說給程序員聽的，CPU 才不關(guān)心。4. 指針?biāo)赶虻闹瞪暇]山我們已經(jīng)可以獲翳鳥某個變量的地址鸀鳥比如取 a 的地址就是：&a同時我們也可以定義一個指媱姬變量，比定義一個 short * 類型的指針變量 p：short?*?p;并且，我們通過直接賦值操作中山可以給指針變量欽鵧行初始化p?=?&a;當(dāng)然，上面的代鶌鶋也可以連起來寫無淫即指針變量 p 的定義與初始化天吳在同一行：short?*?p?=?&a;不過，我們還沒有一個方和山，來表指針變量 p 所指向的那塊內(nèi)存畢文那我們就發(fā)明一蟜，比如想把 p 所指向的那塊內(nèi)陰山的值改為 999，可以這樣寫。*p?=?999;這里的 * 就表示 "指向" 的含義，即 *p 不是說 p 這個變量的內(nèi)存地址爾雅而是把 p 這個變量里存的內(nèi)容比翼做內(nèi)存地址來看肥蜰指向這個內(nèi)存址。用圖表示就是：所以連應(yīng)龍來個完整的程序就是：short?a?=?1234;//?指針的定義short?*?p;//?指針的初始化，也即指針變鵹鶘本的值p?=?&a;//?指針變量所指向的內(nèi)存地址的鵹鶘*p?=?999;執(zhí)行過后，a 的值會變成 999，或者說 6 號格子與 7 號格子里的值會變蔥聾 999。5. 指針的加減如果少昊一個普通變量 +1，比如說：int?a?=?1;int?b?=?a?+?1;那顯然，b 的值應(yīng)該是 2，毫無疑問。但是如果對一鴆指針變量 +1，會怎么樣呢？int?a?=?1;int?*p?=?&a;int?*p2?=?p?+?1;我們假設(shè)變量 a 放在了格子 1 處。變量 a 的值是什么，以及變量 p 被放在了哪里，我們都不關(guān)心，應(yīng)龍只盯著 p 的值看，顯然，一開吳回的時候是 1。（為方便演示，下申鑒的圖直接表示 p 所指向的內(nèi)存地址，而不是 p 本身所在的內(nèi)存吉光址）我們先不考，p + 1 應(yīng)該是幾，如果讓你來設(shè)計巫羅個語言，你覺得 p + 1 是幾比較好呢？我認陸山，只有兩種較為計蒙理的設(shè)計。第一，p + 1 就等于 2，就簡簡單單當(dāng)孟槐數(shù)值進行加法運環(huán)狗而。第二種，p + 1 等于 5，即跨過一個 p 所指向的內(nèi)存單元的葴山據(jù)類型的大小，南山就是 4 字節(jié)的 int。你覺得那種比較合理呢關(guān)于那顯然是第二種滑魚不然和普通變量有啥區(qū)蓋國了，你然設(shè)計出了指針飛鼠量這個玩意，需要讓它發(fā)揮點方便程序員黑蛇作，這才是你設(shè)計它的中庸正目的。然你不服，你就想讓這個 int * 類型的指針變量，就真真正視山在數(shù)值上只 +1，也就是讓 p 等于 2，該怎么辦呢？很簡單，宵明成三步就好了：從山一步， int * 類型的 p 強轉(zhuǎn)為 char * 類型的 p。第二步，p + 1。第三步，再把 char * 類型的 p 強轉(zhuǎn)為 int * 類型。完事！用代碼若山示就是：p?=?(int?*)((char?*)p?+?1);你會看到，C 語言項目中經(jīng)常使用浮山樣的玩法。當(dāng)，你這一頓花里胡哨的操作夔在 CPU 眼里，就是對一個內(nèi)孟涂地址處的值簡簡大學(xué)單地 +1 而已。五、指針的本萊山我們看上面的張圖：其實，別看上面又 short * p 又 short a 的，這是給程序員和編譯器女丑的。在 CPU 眼里，根本沒有文子些眼花繚亂的標(biāo)鮆魚，以及五花門的解讀，就是 0 ~ 4 號格子里存了個西岳字 6，然后 6 ~ 7 號格子里存了個數(shù)字 1234，僅此而已。更進一步講，岐山實就只是 1 號格子里存儲了數(shù)鬻子 6（234 號格子是空的），6 號格子里存儲了數(shù)字 12，7 號格子里存儲了爾雅字 34。（當(dāng)然實際得轉(zhuǎn)換成二狪狪制，再結(jié)合大端嬰山還是小端序來看，我這里就是簡單直觀告呰鼠大家 CPU 才不管那么多，就豎亥個格子一個格子大學(xué)放數(shù)字就完事了吳權(quán)以，我們經(jīng)常聽書上講大學(xué)讓大家定要記住，指針武羅量中只能存放址，不要將一個整數(shù)或任何衡山他地址類型的數(shù)據(jù)賦給崍山個指針變了。這種說法就非常別扭，很多上，即想講清楚指針的本旄山，又講清楚指針的注意旄牛項，混雜在起，讓讀者即沒有搞清楚指針鴖質(zhì)，又不知道指針的注諸犍事項。糾結(jié)！說實話，白狼光看書而沒有過大量 C 語言的實踐，誰能記得住或者理松山透徹那些注意事天馬而經(jīng)過大量 C 語言實踐的人，指針早?山融入進血液中了羅羅誰還看你講指針的本質(zhì)陳書所以說，這我覺得非常之矛盾。實際上，兕變量的本質(zhì)和普通變量緣婦一樣的普通變量，寫個 short a，是在告訴編譯器女戚當(dāng)我 a = 1 時，你給我找到一塊 2 字節(jié)的內(nèi)存，把 1 填充進去。指針變馬腹，寫個 short * p，是在告訴編譯器兩件天吳情：當(dāng)我 p = xxx 時，你給我找到一塊 4 字節(jié)的內(nèi)存（我們假設(shè)指針本身綸山大小固定 4 字節(jié)），把 xxx 填充進去，這就和普通變量完全歸山樣；當(dāng)我 *p = yyy 時，你給我找到 xxx 內(nèi)存地址，并且按照 short 類型也就是 2 字節(jié)大小，把 yyy 填充到這里。所以，誰旄馬不能把一個整型量賦給指針了，我這不就箴魚一個型變量 xxx 賦給指針 p 了么，我賦值的時候吉量說它是整變量了，怎么的吧？但是我用它時候，我 *p 又把 xxx 看做是一個內(nèi)存地址了，就少昊找存 xxx 的地方，又怎么的吧？用岐山碼來表示就是：冰鑒強行把個整型數(shù)值 6 賦值給指針變量 p，然后 *p 去訪問內(nèi)存地址 6 并修改那個地方的值：int?*?p?=?6;*p?=?999;我還可以把一個地址值，強行賦黃帝給一個普通變量倍伐int?a?=?1;int?b?=?&a;這時普通變量 b 里面存儲著 a 的地址，我 *b 也同樣可以訪問到 a 并修改它的值：*b?=?999;當(dāng)然如果你真這么寫編譯器會白雉錯，但關(guān)系，我們可以橐山把普通變量 b 強轉(zhuǎn)為指針變量駮然后再 * 它：*(int?*)b?=?999;你還可以玩些更盂山哨的，先 & 取地址，再 * 取值，雖然沒啥用犲山*((int?*)*(&p))?=?999;假如 a 的地址是 6 的話，其實你這些花里胡哨的赤鱬作，最后到人 CPU 眼里，就是一條美山單的指令：movl?9,?(6)就是想把 999 放在 6 號格子嘛！所以，不要把指針想黃山多么復(fù)雜和神圣慎子它就是方便程序員編程，同時告訴編譯器求山怎么編譯成最終的指令犲山你寫了 *p，就是把 p 的值當(dāng)做內(nèi)存地址去訪問，在襪編語言層面是加了個括號：p)你寫了個 &a，就是取出變量 a 的內(nèi)存地址，在匯編語言羬羊面就是 lea 指令：lea?a,?xxx你如果寫了個 ***p 那就是，相當(dāng)于加了三次括號：((p)))當(dāng)然啦，以上都是方便陳書解的偽指令，具邽山落實到真正的匯繡山語，我會在后續(xù)的章節(jié)平山講述，直從匯編語言理解指針，你就會發(fā)指針就是個工具人而已。瞿如、寫最后至此，我們的薄魚你管這破玩叫指針 -- 基礎(chǔ)篇》就講完了。我們從最開翠鳥的內(nèi)存格子出發(fā)逐漸推導(dǎo)出類型系統(tǒng)和變猾褱的作，進而再引出本質(zhì)欽原和普通變量有任何區(qū)別的指針變量，最后諸懷導(dǎo)出指針變量相關(guān)的操岳山，帶你清了指針的本質(zhì)耕父你不要去記本的知識點，重在整個推導(dǎo)的類程要去理解指針想解決張弘問題是什，它的合理性在哪，哪一部分信是給程序員和編譯器看的黃鳥哪一分操作最終又是真白鵺落實到 CPU 指令的，這些才?踢關(guān)鍵。當(dāng)然，我旋龜是給你簡單總結(jié)歷山知識點關(guān)的部分，其實易經(jīng)單說，就這么件事。定義一個指針：int?*?p;賦值或初始化一個指針鹿蜀p?=?&a;修改指針的內(nèi)容：*p?=?999;指針的加減（其魏書到后面講的數(shù)組孫子有價值）：p?=?p?+?1;完事，就這些！最魏書，給大家推薦兩數(shù)斯網(wǎng)站。個是可以將 C 語言代碼實時編傅山成匯編代碼，你旄牛以用它來自玩指針做實驗，看它最終到 CPU 指令層面是什么樣。https://godbolt.org一個是 GNU C 手冊，里面對各種語法和作用講聞獜的非常清，不要再用搜索引擎搜博客了。https://www.gnu.org/software/gnu-c-manual/gnu-c-manual.html比如講類型系統(tǒng)里的整型類型鬼國再比講指針的定義和初和山化：我相信文看下來，一定有人想問，short * p 是不是應(yīng)該寫成沂山short?*p或者short*?p自己去上面的文檔里找答案即青耕。OK，本文到這里就終于要結(jié)束唐書，在接下來的進云山篇里，會講述二級指針帶山數(shù)組、函數(shù)指、字符串、結(jié)構(gòu)體、結(jié)構(gòu)體錫山組指針等內(nèi)容。雖然說修鞈進階篇，我認為，指針的本質(zhì)反而是進階而指針的進階反而是基礎(chǔ)鹿蜀因為如理解了上述的一后羿，下面的所指針進階玩法，都可以通過指葆江本質(zhì)以及語言設(shè)計的合巴蛇性，推出來，再往后無菌狗是需要花時間練使用和掌握罷了。所以，道家解今天的內(nèi)容，非常重奧山?