計(jì)算機(jī)中所有的數(shù)據(jù)都必須放在內(nèi)存中，不同類型的數(shù)據(jù)占用的字節(jié)數(shù)不一樣，例如 int占用4個(gè)字節(jié)，char 占用1個(gè)字節(jié)。為了正確地訪問(wèn)這些數(shù)據(jù)，必須為每個(gè)字節(jié)都編上號(hào)碼，就像門牌號(hào)、身份證號(hào)一樣，每個(gè)字節(jié)的編號(hào)是唯一的，根據(jù)編號(hào)可以準(zhǔn)確地找到某個(gè)字節(jié)。

?我們將內(nèi)存中字節(jié)的編號(hào)稱為地址（Address）或指針（Pointer）。地址從 0 開始依次增加，對(duì)于 32 位環(huán)境，程序能夠使用的內(nèi)存為 4GB，最小的地址為 0，最大的地址為 0XFFFFFFFF。

?

#include <stdio.h>

int main()

{

??? int a = 100;

??? char str[20] ="hello";

??? printf("%#X, %#X\n",&a, str);

? ??return 0;

}

?

運(yùn)行結(jié)果：

0X28FF3C, 0X28FF10

?

%#X表示以十六進(jìn)制形式輸出，并附帶前綴0X。a是一個(gè)變量，用來(lái)存放整數(shù)，需要在前面加&來(lái)獲得它的地址；str本身就表示字符串的首地址，不需要加&。

C語(yǔ)言用變量來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，用函數(shù)來(lái)定義一段可以重復(fù)使用的代碼，它們最終都要放到內(nèi)存中才能供 CPU 使用。

?

數(shù)據(jù)和代碼都以二進(jìn)制的形式存儲(chǔ)在內(nèi)存中，計(jì)算機(jī)無(wú)法從格式上區(qū)分某塊內(nèi)存到底存儲(chǔ)的是數(shù)據(jù)還是代碼。當(dāng)程序被加載到內(nèi)存后，操作系統(tǒng)會(huì)給不同的內(nèi)存塊指定不同的權(quán)限，擁有讀取和執(zhí)行權(quán)限的內(nèi)存塊就是代碼，而擁有讀取和寫入權(quán)限（也可能只有讀取權(quán)限）的內(nèi)存塊就是數(shù)據(jù)。CPU只能通過(guò)地址來(lái)取得內(nèi)存中的代碼和數(shù)據(jù)，程序在執(zhí)行過(guò)程中會(huì)告知 CPU 要執(zhí)行的代碼以及要讀寫的數(shù)據(jù)的地址。如果程序不小心出錯(cuò)，或者開發(fā)者有意為之，在 CPU 要寫入數(shù)據(jù)時(shí)給它一個(gè)代碼區(qū)域的地址，就會(huì)發(fā)生內(nèi)存訪問(wèn)錯(cuò)誤。這種內(nèi)存訪問(wèn)錯(cuò)誤會(huì)被硬件和操作系統(tǒng)攔截，強(qiáng)制程序崩潰，程序員沒(méi)有挽救的機(jī)會(huì)。CPU訪問(wèn)內(nèi)存時(shí)需要的是地址，而不是變量名和函數(shù)名！變量名和函數(shù)名只是地址的一種助記符，當(dāng)源文件被編譯和鏈接成可執(zhí)行程序后，它們都會(huì)被替換成地址。編譯和鏈接過(guò)程的一項(xiàng)重要任務(wù)就是找到這些名稱所對(duì)應(yīng)的地址。假設(shè)變量 a、b、c 在內(nèi)存中的地址分別是 0X1000、0X2000、0X3000，那么加法運(yùn)算c = a + b;將會(huì)被轉(zhuǎn)換成類似下面的形式：

?0X3000 = (0X1000) + (0X2000);

( )表示取值操作，整個(gè)表達(dá)式的意思是，取出地址 0X1000 和 0X2000 上的值，將它們相加，把相加的結(jié)果賦值給地址為 0X3000 的內(nèi)存變量名和函數(shù)名為我們提供了方便，讓我們?cè)诰帉懘a的過(guò)程中可以使用易于閱讀和理解的英文字符串，不用直接面對(duì)二進(jìn)制地址，那場(chǎng)景簡(jiǎn)直讓人崩潰。需要注意的是，雖然變量名、函數(shù)名、字符串名和數(shù)組名在本質(zhì)上是一樣的，它們都是地址的助記符，但在編寫代碼的過(guò)程中，我們認(rèn)為變量名表示的是數(shù)據(jù)本身，而函數(shù)名、字符串名和數(shù)組名表示的是代碼塊或數(shù)據(jù)塊的首地址。數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的地址也稱為指針，如果一個(gè)變量存儲(chǔ)了一份數(shù)據(jù)的指針，我們就稱它為指針變量。在C語(yǔ)言中，允許用一個(gè)變量來(lái)存放指針，這種變量稱為指針變量。指針變量的值就是某份數(shù)據(jù)的地址，這樣的一份數(shù)據(jù)可以是數(shù)組、字符串、函數(shù)，也可以是另外的一個(gè)普通變量或指針變量。現(xiàn)在假設(shè)有一個(gè) char 類型的變量 c，它存儲(chǔ)了字符 'K'（ASCII碼為十進(jìn)制數(shù) 75），并占用了地址為 0X11A 的內(nèi)存（地址通常用十六進(jìn)制表示）。另外有一個(gè)指針變量 p，它的值為 0X11A，正好等于變量 c 的地址，這種情況我們就稱 p 指向了 c，或者說(shuō) p 是指向變量 c 的指針。

???????????????????????????????

定義指針變量與定義普通變量非常類似，不過(guò)要在變量名前面加星號(hào)*，格式為：

數(shù)據(jù)類型 *變量名;??????

數(shù)據(jù)類型 *變量名 = 值 ;

*表示這是一個(gè)指針變量，數(shù)據(jù)類型表示該指針變量所指向的數(shù)據(jù)的類型 。例如：

int *p1;

p1 是一個(gè)指向 int 類型數(shù)據(jù)的指針變量，至于 p1 究竟指向哪一份數(shù)據(jù)，應(yīng)該由賦予它的值決定。再如：

int a = 100;

int *p_a = &a;

在定義指針變量 p_a 的同時(shí)對(duì)它進(jìn)行初始化，并將變量 a 的地址賦予它，此時(shí) p_a 就指向了 a。值得注意的是，p_a 需要的是一個(gè)地址，a 前面必須要加取地址符&，否則是不對(duì)的。

?

和普通變量一樣，指針變量也可以被多次寫入，只要你想，隨時(shí)都能夠改變指針變量的值，請(qǐng)看下面的代碼：

//定義普通變量

float a = 99.5, b = 10.6;

char c = '@', d = '#';

//定義指針變量

float *p1 = &a;

char *p2 = &c;

//修改指針變量的值

p1 = &b;

p2 = &d;

*是一個(gè)特殊符號(hào)，表明一個(gè)變量是指針變量，定義 p1、p2 時(shí)必須帶*。而給 p1、p2 賦值時(shí)，因?yàn)橐呀?jīng)知道了它是一個(gè)指針變量，就沒(méi)必要多此一舉再帶上*，后邊可以像使用普通變量一樣來(lái)使用指針變量。也就是說(shuō)，定義指針變量時(shí)必須帶*，給指針變量賦值時(shí)不能帶*。

假設(shè)變量 a、b、c、d 的地址分別為0X1000、0X1004、0X2000、0X2004，下面的示意圖很好地反映了 p1、p2 指向的變化：

?需要強(qiáng)調(diào)的是，p1、p2 的類型分別是float*和char*，而不是float和char，它們是完全不同的數(shù)據(jù)類型，要引起注意。

指針變量存儲(chǔ)了數(shù)據(jù)的地址，通過(guò)指針變量能夠獲得該地址上的數(shù)據(jù)，格式為：

*pointer;

這里的*稱為指針運(yùn)算符，用來(lái)取得某個(gè)地址上的數(shù)據(jù)，請(qǐng)看下面的例子：

#include <stdio.h>

int main()

{

??? int a = 15;

??? int *p = &a;

??? printf("%d, %d\n", a,*p);? //兩種方式都可以輸出a的值

??? return 0;

}

運(yùn)行結(jié)果：

15, 15

*p 代表的是 a 中的數(shù)據(jù)，它等價(jià)于 a，可以將另外的一份數(shù)據(jù)賦值給它，也可以將它賦值給另外的一個(gè)變量。

*在不同的場(chǎng)景下有不同的作用：*可以用在指針變量的定義中，表明這是一個(gè)指針變量，以和普通變量區(qū)分開；使用指針變量時(shí)在前面加*表示獲取指針指向的數(shù)據(jù)，或者說(shuō)表示的是指針指向的數(shù)據(jù)本身。

也就是說(shuō)，定義指針變量時(shí)的*和使用指針變量時(shí)的*意義完全不同。以下面的語(yǔ)句為例：

int *p = &a;

*p = 100;

第1行代碼中*用來(lái)指明 p是一個(gè)指針變量，第2行代碼中*用來(lái)獲取指針指向的數(shù)據(jù)。

需要注意的是，給指針變量本身賦值時(shí)不能加*。修改上面的語(yǔ)句：

int *p;

p = &a;

*p = 100;

第2行代碼中的 p前面就不能加*。

?

指針變量也可以出現(xiàn)在普通變量能出現(xiàn)的任何表達(dá)式中，例如：

int x = 10;

int y = 20;

int *px = &x;

int *py = &y;

y = *px + 5;?? //表示把x的內(nèi)容加5并賦給y，*px+5相當(dāng)于(*px)+5

y = ++*px;??? //px的內(nèi)容加上1之后賦給y，++*px相當(dāng)于++(*px)

y = *px++;??? //相當(dāng)于y=*(px++)

py = px;??????? //把一個(gè)指針的值賦給另一個(gè)指針

指針變量保存的是地址，本質(zhì)上是一個(gè)整數(shù)，可以進(jìn)行部分運(yùn)算，例如加法、減法、比較等，請(qǐng)看下面的代碼：

#include <stdio.h>

int main()

{

??? int??? a = 10,??*pa = &a, *paa = &a;

??? double b = 99.9, *pb = &b;

??? char?? c = '@',?*pc = &c;

??? //最初的值

??? printf("&a=%#X,&b=%#X, &c=%#X\n", &a, &b, &c);

??? printf("pa=%#X, pb=%#X,pc=%#X\n", pa, pb, pc);

??? //加法運(yùn)算

??? pa++; pb++; pc++;

??? printf("pa=%#X, pb=%#X,pc=%#X\n", pa, pb, pc);

??? //減法運(yùn)算

??? pa -= 2; pb -= 2; pc -= 2;

??? printf("pa=%#X, pb=%#X,pc=%#X\n", pa, pb, pc);

??? //比較運(yùn)算

??? if(pa == paa){

??????? printf("%d\n",*paa);

??? }else{

??????? printf("%d\n",*pa);

??? }

??? return 0;

}

?

運(yùn)行結(jié)果：

&a=0X28FF44, &b=0X28FF30, &c=0X28FF2B

pa=0X28FF44, pb=0X28FF30, pc=0X28FF2B

pa=0X28FF48, pb=0X28FF38, pc=0X28FF2C

pa=0X28FF40, pb=0X28FF28, pc=0X28FF2A

2686784

?

從運(yùn)算結(jié)果可以看出：pa、pb、pc每次加 1，它們的地址分別增加 4、8、1，正好是int、double、char類型的長(zhǎng)度；減 2 時(shí)，地址分別減少 8、16、2，正好是 int、double、char類型長(zhǎng)度的 2 倍。

?

這很奇怪，指針變量加減運(yùn)算的結(jié)果跟數(shù)據(jù)類型的長(zhǎng)度有關(guān)，而不是簡(jiǎn)單地加 1或減 1，這是為什么呢？

以 a和pa為例，a 的類型為 int，占用 4個(gè)字節(jié)，pa 是指向 a 的指針，如下圖所示：

?

?剛開始的時(shí)候，pa 指向 a 的開頭，通過(guò) *pa 讀取數(shù)據(jù)時(shí)，從 pa 指向的位置向后移動(dòng) 4 個(gè)字節(jié)，把這 4 個(gè)字節(jié)的內(nèi)容作為要獲取的數(shù)據(jù)，這 4 個(gè)字節(jié)也正好是變量 a 占用的內(nèi)存。

?

?這個(gè)時(shí)候 pa 指向整數(shù) a 的中間，*pa 使用的是紅色虛線畫出的 4 個(gè)字節(jié)，其中前 3 個(gè)是變量 a 的，后面 1 個(gè)是其它數(shù)據(jù)的，把它們“攪和”在一起顯然沒(méi)有實(shí)際的意義，取得的數(shù)據(jù)也會(huì)非常怪異。

如果pa++;使得地址加 4的話，正好能夠完全跳過(guò)整數(shù) a，指向它后面的內(nèi)存，如下圖所示：

?我們知道，數(shù)組中的所有元素在內(nèi)存中是連續(xù)排列的，如果一個(gè)指針指向了數(shù)組中的某個(gè)元素，那么加 1就表示指向下一個(gè)元素，減 1就表示指向上一個(gè)元素，這樣指針的加減運(yùn)算就具有了現(xiàn)實(shí)的意義。

不過(guò)C語(yǔ)言并沒(méi)有規(guī)定變量的存儲(chǔ)方式，如果連續(xù)定義多個(gè)變量，它們有可能是挨著的，也有可能是分散的，這取決于變量的類型、編譯器的實(shí)現(xiàn)以及具體的編譯模式，所以對(duì)于指向普通變量的指針，我們往往不進(jìn)行加減運(yùn)算，雖然編譯器并不會(huì)報(bào)錯(cuò)，但這樣做沒(méi)有意義，因?yàn)椴恢浪竺嬷赶虻氖鞘裁磾?shù)據(jù)。

?

下面的例子是一個(gè)反面教材，警告不要嘗試通過(guò)指針獲取下一個(gè)變量的地址：

#include <stdio.h>

int main(){

??? int a = 1, b = 2, c = 3;

??? int *p = &c;

??? int i;

??? for(i=0; i<8; i++){

??????? printf("%d, ",*(p+i) );

??? }

??? return 0;

}

在VS2010 Debug 模式下的運(yùn)行結(jié)果為：

3, -858993460, -858993460, 2, -858993460, -858993460, 1, -858993460,

可以發(fā)現(xiàn)，變量 a、b、c并不挨著，它們中間還參雜了別的輔助數(shù)據(jù)。

?指針變量除了可以參與加減運(yùn)算，還可以參與比較運(yùn)算。當(dāng)對(duì)指針變量進(jìn)行比較運(yùn)算時(shí)，比較的是指針變量本身的值，也就是數(shù)據(jù)的地址。如果地址相等，那么兩個(gè)指針就指向同一份數(shù)據(jù)，否則就指向不同的數(shù)據(jù)。

上面的代碼（第一個(gè)例子）在比較pa 和 paa 的值時(shí)，pa 已經(jīng)指向了 a的上一份數(shù)據(jù)，所以它們不相等。而 a 的上一份數(shù)據(jù)又不知道是什么，所以會(huì)導(dǎo)致 printf()輸出一個(gè)沒(méi)有意義的數(shù)，這正好印證了上面的觀點(diǎn)，不要對(duì)指向普通變量的指針進(jìn)行加減運(yùn)算。

另外需要說(shuō)明的是，不能對(duì)指針變量進(jìn)行乘法、除法、取余等其他運(yùn)算，除了會(huì)發(fā)生語(yǔ)法錯(cuò)誤，也沒(méi)有實(shí)際的含義。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的C语言指针（1）嵌入式linux的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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