c语言:初识指针

一.指针是什么

想要了解指针，必须得先了解内存

内存

内存是电脑上的一种存储设备
一般是4/8/16G

程序在运行时会加载到内存中，这时就会占用内存

如何管理内存

我们这里把内存划分为一个一个的小屋子（内存单元）

一个内存单元的大小是一个字节

问题一：指针，指针变量，内存，地址，编号的关系

我们给每一个内存单元编上号（这里为了简洁所以编号都是以16进制来写的），每一个内存单元都有它自己的号码

其实这个编号就是地址，也就是指针

ps:这里指出一个误区，内存是内存，地址是地址，千万不要把内存跟地址混为一谈，内存里储存的是数据，而地址（指针）是这个内存的编号

这里我假设将一个变量int a=10存入内存中

它其实就是一个字节一个字节从低地址到高地址填充,每个字节都有各自的地址（当然中间的地址是假设），我们使用&a来取出a的地址其实是（0x0012ff40）,也就是第一个字节的地址（较小的地址）

我们就可以这么写int*pa=&a。pa就被称为指针变量（指针是一种变量，专门用来存放地址）

ps:我们通常都直接说pa是指针，其实它的全称应当是指针变量，指针是地址，而指针变量是专门用来存放地址的，注意区分（后续我遵循一般口语，指针变量都简称指针）

这里给个例子

这里我们可以看出其实用pa和&a打印出来的效果是一样的，也就是a的地址存到了pa里

问题二：为什么指针大小是4或8字节

内存为什么这样分呢，它有多少呢

有32根电线，每根电线上产生两种可能（0，1），那么一共就有2的32次方种排序，那么我们的内存就是2的32次方个比特那么多，也就是4G

ps:现在32根电线不够用了，大多数电脑都是64位的

那么我们的指针变量要想容纳地址（因为每个地址如上图是32个比特）就必须得有32个比特位那么大，也就是常规的4个字节（当然同理在64位电脑上就是64个比特，8个字节）

二.如何使用指针

我们想要使用指针，得先给指针初始化，也就是让它存入一个地址。

如上面我令int*pa=&a,就是把a的地址存入了pa中，也就是将这个指针初始化了，那么我们如何通过这个指针来找到a呢

这里我们只需要解引用pa（ * pa）,就可以通过这个地址找到存在该地址下的存储单元内的数据（a），我们就可以直接把*pa看作a，同理我们就可以直接通过它来修改a的值

三.指针类型

指针类型其实跟变量类型一样，有int short long…

但指针类型跟变量有很大的区别：在32位机器里，无论是整形还是字符形还是其他类型，指针(变量)的大小总是4个字节。

问题三：既然指针是4个字节，那它是如何放下long类型的呢

这里曾经困扰了我一段时间，在此我们需要抓住指针的本质

如上文所说，指针(变量)是用于存放这个内存的编号的，那么在32位机器中，一共有32根电线，每根电线能产生0，1两种可能，根据排序，那么就能产生2的32次方个内存单元，每个内存单元需要一个编号，那么我们就需要2的32次方个编号，那么指针就需要32位也就是4个字节

所以综上，指针只是存这2的32次方种编号的与你存的内容无关，你存的数据是在内存单位里的。而指针存的是这个门牌号，所以当然能存的下啦

既然指针都是4或8个字节，那这区分类型有什么用呢？

这里举个例子

注意蓝括号前面的16进制数是a的地址，蓝括号内的16进制数是a存在内存中的数据，每两个16进制数表示一个字节，这里整形是4个字节

当我继续走，走完后可以看到a的第一个字节被改为了0而后面的3个字节未发生变化，这里可以看出char类型指针一次操作一个字节

这次试试int类型的指针

这里可以看出，走完后可以看到a的4个字节全部变为了0，int类型指针一次操作4个字节

得出结论：指针类型决定了，指针进行解引用操作时，一次访问几个字节