指针及其操作符、内存、编址与地址的理解

今天，我来讲解一下指针，内存，地址

1.内存和地址

内存和地址其实很好理解，内存就像是一栋宿舍楼，而地址就是宿舍楼里的门牌号，⽣活中，每个房间有了门牌号，就能提⾼效率，能快速的找到房间。

这是生活中的例子，如果把上⾯的例⼦对照到计算机中，⼜是怎么样呢？

计算机上CPU（中央处理器）在处理数据的时候，需要的数据是在内存中读取的，处理后的

数据也会放回内存中，那我们买电脑的时候，电脑上内存是 8GB/16GB/32GB 等，那这些内存空

间如何⾼效的管理呢？

其实也是把内存划分为⼀个个的内存单元，每个内存单元的⼤⼩取1个字节。

其中，每个内存单元，相当于⼀个学⽣宿舍，⼀ 个字节空间⾥⾯能放8个⽐特位，就好⽐同学们住

的⼋⼈间，每个⼈是⼀个⽐特位。

每个内存单元也都有⼀个编号（这个编号就相当 于宿舍房间的⻔牌号），有了这个内存单元的编

号，CPU就可以快速找到⼀个内存空间。

⽣活中我们把⻔牌号也叫地址，在计算机中我们把内存单元的编号也称为地址。C语⾔中给地址起

了新的名字叫：指针

所以我们可以理解为： 内存单元的编号 == 地址 == 指针

2.编址

CPU要访问内存中某个字节空间，那就需要知道这个字节空间在内存在位于哪里，同样的字节空间在内存中有很多个，所以就需要给内存进行编址；可以理解为：楼里有很多宿舍，需要给宿舍设置门牌号一样。

计算机中的编址，并不是把每个字节的地址记录下来，⽽是通过硬件设计完成的。

就像乐器一样，每个键发出什么声音，都是制造商在乐器硬件层面上就已经设计好了，并且所有的演奏者都知道。本质是⼀种约定出来的共识！

计算机内部有许多硬件单元，而硬件单元之间是需要互相协作的，也就是相互之间至少需要能够进行数据传递。

但是硬件与硬件之间是互相独⽴的，那么如何通信呢？答案很简单，⽤"线"连起来，所谓“线”，其实是指地址总线。硬件编址也是如此；

我们可以简单理解，32位机器有32根地址总线，每根线只有两态，表⽰0,1【电脉冲有⽆】，那么

⼀根线，就能表⽰2种含义，2根线就能表⽰4种含义，依次类推。32根地址线，就能表⽰2^32种含

义，每⼀种含义都代表⼀个地址。

地址信息被下达给内存，在内存上，就可以找到该地址对应的数据，将数据在通过数据总线传⼊

CPU内寄存器。

如此一来，每个内存空间都有其对应的地址，CPU就能通过地址准确找到每个内存空间

3. 指针变量和地址，及其操作符（&，*）

3.1取地址操作符（&）

理解了内存和地址的关系，我们再回到C语⾔，在C语⾔中创建变量其实就是向内存申请空间，⽐如：

int main()
{
	int a = 10;
	return 0;
}

上述的代码就是创建了整型变量a，内存中申请4个字节，⽤于存放整数10，其中每个字节都有地址，可利用调试的内存功能查看地址，如下图：

这时我们可以得到a的地址：

0x006FFD70
0x006FFD71
0x006FFD72
0x006FFD73

a在内存中可能是这样存放的：

既然我们现在查看到了a的地址，那我们如何能得到a的地址呢？

              这⾥就得学习⼀个操作符--->    &   （ 取地址操作符）

如何应用?如下图：

int main()
{
	int a = 10;
	&a;//取出a的地址
	printf("%p\n", &a);
	return 0;
}

图中的输出结果会是：0x006FFD70

&a取出的是a所占4个字节中地址较⼩的字节的地址，即  0x006FFD70

整型变量占⽤4个字节，但我们只要知道了第⼀个字节地址，就可以顺腾摸瓜地访问到其他字节的地址；

3.2指针变量

那我们通过取地址操作符(&)拿到的地址是⼀个数值，⽐如： 0x006FFD70 ，这个数值有时候也需

要存储起来，⽅便后期再使⽤的，那我们把这样的地址值存放在哪⾥呢？答案是：指针变量中

举例：

int main()
{
	int a = 10;
	int* pa = &a;//取出a的地址并存储到指针变量pa中
	return 0;
}

指针变量也是⼀种变量，这种变量就是⽤来存放地址的，存放在指针变量中的值都会理解为地址

3.3拆解指针类型

int a = 10;
int * pa = &a;

我们看到pa的类型是 int* ，我们该如何理解指针的类型呢？

这⾥pa左边写的是 int* ， * 是在说明pa是指针变量，⽽前⾯的 int 是在说明pa指向的是整型(int)

类型的对象

那如果有⼀个char类型的变量ch，ch的地址，要放在什么类型的指针变量中呢？

答案很简单，用char*类型的就行了，例如：char* =&ch；

3.4解引用操作符（*）

很简单，解引用操作符就是用来找到地址指向的对象的，比如：

#include <stdio.h>
int main()
{
int a = 100;
int* pa = &a;
*pa = 0;
return 0;
}

图中*pa=0就是用 * 这个解引用操作符找到pa所指向的地址中地址存储的东西，然后再把地址中的东西赋值为0，等效于 a=0;

3.5指针变量的大小

前面我们提到了地址总线，32位系统有32根地址总线，那我们把32根地址线产⽣的2进制序列当做⼀个地址，那么⼀个地址就是32个bit位，需要4个字节才能存储。

同理64位系统，有64根地址线，⼀个地址就是64个⼆进制位组成的⼆进制序列，存储起来就需要8个字节的空间，指针变量的⼤⼩就是8个字节。

结论：

•32位平台下地址是32个bit位，指针变量⼤⼩是4个字节

• 64位平台下地址是64个bit位，指针变量⼤⼩是8个字节

注意指针变量的⼤⼩和类型是⽆关的，只要指针类型的变量，在相同的平台下，⼤⼩都是相同的。

这节内容就先讲到这里，后面我还会继续讲解一些指针变量的内容，请各位多多支持，谢谢