理解C語言指針和內(nèi)存地址的關(guān)系

一個內(nèi)存地址存著一個對應(yīng)的值,這是比較容易理解的。

如果程序員必須清楚地知道某塊內(nèi)存存著什么內(nèi)容和某個內(nèi)容存在哪個內(nèi)存地址里了,那他們的負擔可想而知。

匯編語法對“一個內(nèi)存地址存著一個對應(yīng)的數(shù)”,作了簡單的“抽象”:把內(nèi)存地址用變量名代替了,對內(nèi)存地址的取值和賦值方式不變。

c語言對此進行了進一步的抽象:變量 <==>

(一個內(nèi)存地址,對應(yīng)的值)(這里忽略類型等信息)。

把C語言中的基本類型(int,long,float等),指針,數(shù)組等還原為(一個內(nèi)存地址,對應(yīng)的值)后,就能更清淅地理解它們了。

內(nèi)存就相當于(addr,val)的大hash表,c語句的語義基本就是改變hash值。

什么叫hash表?:根據(jù)關(guān)鍵碼值key直接進行內(nèi)存訪問的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

為了下文的方便,特定義如下語義(遵循C的標準語義):

var<==>(addr, val)(var為一個變量名,addr為var在內(nèi)存中的首地址,val為var的值)

&var <==> addr

var<==>

var作為左值出現(xiàn)(即等式左邊)時,var等價于 addr;

var作為右值出現(xiàn)(即等式右邊)時,var等價于val;

*var <==> val

注:符號"<==>"右邊出的等式x = y(x是一個內(nèi)存地址,y是一個值);表示將內(nèi)存地址為x的內(nèi)容置為值y,如addr = 3表示置內(nèi)存addr里的值為3

現(xiàn)在利用上面的語義解釋一下這些例子:

int i = 3;

假設(shè)i的內(nèi)存地址為0x8049320 ,那么這句話的語義是0x8049320 = 3,經(jīng)過i =

3后,i為(0x8049320,3)

int b = i;

假設(shè)b的內(nèi)存地址為0x8049324 ,那么這句話的語義是0x8049324 = i對應(yīng)的val

= 3,此時b為(0x8049324,3)

int *p = &b

指針p也是一個變量,int **p,int *p[8],在這些申明中p都只是一個指針變量,它和其他的變量的不同之處在于它的大小是定的,它的類型信息只是編譯器用來進行類型檢查和其他一些作用的(如果沒有類型檢查,你可以用任何的方式對一個變量進行操作如int i; ****i = 3)。假設(shè)p的地址為0x8049328,則根據(jù)p = &b的語義p.addr = b.addr,p為(0x8049328,0x8049324)

*p = 5;

語義為0x8049324 = 5,此時只改變了內(nèi)存地址為0x8049324的值,即改變了b的值(0x8049324,5),而p的值并未改變

int **q = &p; //如果寫為int **q = &&i; gcc編譯不通過

假設(shè)q的內(nèi)存地址為0x8049330,語義為0x8049330 = addr(p) = 0x8049328;所以q為(0x8049330,

0x8049328)

(int **q = &&i,要是編譯過了則q應(yīng)該表示為(0x8049330,

x),內(nèi)存地址為x的地方表示為(x,0x8049320),那么地址x為多少呢? )

**q = 6

語義為val(val(q)) =

val(0x8049328) = 0x8049324 = 6,將內(nèi)存地址為0x8049324的內(nèi)容置為6,即將b的值置為6,b為(0x8049324,6)

對于結(jié)構(gòu),這些語義也適用,因為結(jié)構(gòu)里的成員也是有對應(yīng)地址的,也能表示為(addr,val)的形式。

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