深入理解C语言指针及占据内存空间

原文链接：https://www.cnblogs.com/l-hh/p/12288613.html

企业建站必须是能够以充分展现企业形象为主要目的，是企业文化与产品对外扩展宣传的重要窗口，一个合格的网站不仅仅能为公司带来巨大的互联网上的收集和信息发布平台，创新互联公司面向各种领域：混凝土搅拌机等成都网站设计公司、成都全网营销推广解决方案、网站设计等建站排名服务。

第一、了解内存空间

本文章文字有点多，会有点枯燥，配合图文一起看可以缓解枯燥，耐心阅读哦！！！

先了解内存地址，才更好的理解指针！

我们可以把内存想象为成一列很长很长的货运火车，有很多大小相同的车厢，而每个车厢正好相当于在内存中表示一个字节。这些车厢装着不同的货物，就像我们的内存要存着各式各样的数据。

多啰嗦一下

我们平时在电脑上能够听音乐、看视频和文章，其实看到的这些东西就是内存中每个“车厢”里面的数据，这些数据最终还是由二进制0/1演变而成。

虽然视频、文章、音乐等这些信息在我们眼里是不同的，但对于计算机来说它们在内存中都是以二进制的形式来表示。

因为我们要知道去哪存或取数据，所以内存中每个字节都有对应的编号，就像火车上的车厢编号一样。而这个内存中每个字节的编号就是我们常说的内存地址，是按一个字节接着一个字节的次序进行编址。如下图所示：

凡事多问几个为什么？

1. 为什么内存地址都有0x开头？

0x 开头代表以十六进制来表示的意思。

2. 为什么我们平时看到内存地址是这样的呢？如图：

因为内存容量很大，容量大字节数自然也多了，所以需要更多位来编址内存地址。上图的（0x00 ...）内存地址这里只是便于理解！

3. 为什么我那么菜呢？

哈哈哈......你心里没点*数吗？

关于内存字节

• 1个内存地址只存1个字节 (Byte)；
• 1个字节等于8位二进制，每一位二进制的0或1，叫“比特”(bit)；
• 比特是最小单位，字节是比特的集合，也是一个单位；

内存给数据类型地址分配如下：

• char:占一个字节分配一个地址；
• int: 占四个字节分配四个地址；
• 还有long、float、double等类型，等着你来动手测试。

可以使用sizeof进行验证：

#include
int main () {
 printf("sizeof(char)=%u\n",sizeof(char));
 printf("sizeof(int)=%u\n",sizeof(int));
return 0;
}

结果如下：

第二、理解指针

不要把指针想得太复杂，指针的实质就是内存“地址”，可以说指针就是地址，其实指针就是保存地址的变量。

拿普通变量跟指针变量做比较：

char a; // 定义一个变量a，用于保存char类型的数据；
char *b; // 定义一个指针变量b，用于保存一个内存地址，这个内存地址上的数据必须是char类型的。

举个例子，给指针变量进行赋值：

#include
int main () {
 char a = 5; // char 类型占一个字节； 
 char *b = &a; // “&”是取变量的地址，取出a在内存中的地址；
 // 赋值给b指针，此时b变量存储的就是a地址。
 printf("我是a变量的值：%d\n",*b); // *b表示输出b里面存储的地址上的数据； 
 // 证明b上存储的是a的地址；
 printf("我是a的地址：%p\n",&a);
 printf("我是b变量的值：%p\n",b);
return 0;
}

输出结果为：

我是a变量的值：5
我是a的地址：000000000062FE17
我是b变量的值：000000000062FE17

通过画图来理解：

通过指针间接性修改变量的值

char a = 5; 
char *b = &a;
printf("初始值：a=%d,*b=%d\n",a,*b);
*b = 12; // 其实操作的就是变量a本身的值；
printf("修改后：a=%d,*b=%d\n",a,*b);
------------------------------------------
输出结果为：
初始值：a=5,*b=5
修改后：a=12,*b=12

指针类型的概念

我们知道char类型的数据只占一个字节，有很多类型是需要多个字节来存储的，像int类型的数据就需要四个字节来存储（根据平台不同，长度也有可能不一致）。

对于int类型的指针从当前字节(地址)开始共四个字节(地址)都是属于该变量的值， 而对于char类型则只表示当前字节(地址)。代码如下：

int a = 259;
int * p1 = &a;
char * p2 = (char *)&a; // 这里需要强制转换一下类型
printf("*p1=%d,*p2=%d\n",*p1,*p2);
-----------------------
输出：*p1=259,*p2=3

通过画图来便于理解：

通过上文我们已经对int类型指针有所了解了，*p1的输出是在我们预算范围之内的，但是为什么*p2输出的值是3呢？

重点，敲黑板！！！

因为计算机是使用二进制来表示数字的，上面(259)十进制转换二进制是 [100000011]，由于一个int类型变量占用四个字节，8位二进制为一个字节，补齐高位的0后，则 [00000000 00000000 00000001 00000011]，每8位二进制(一个字节)换算为十进制，则 [0  0  1  3]。

此时你应该差不多明白*p2为什么输出的值为3了吧，但是内存地址中有个概念叫"大小端模式"，就会有两种不同的排序：[0  0  1  3] or [3  1  0  0]。

由于计算机读取*p2的地址是0x00，所以直接输出这个地址上的数据，你也可以试着改一下，把259换成258/257等，看看是否正如所说。

验证它们存储地址，代码如下：

int a = 259;
int * p1 = &a;
char * p2 = (char *)&a;
printf("*p1=%d,*p2=%d\n",*p1,*p2);
printf("&a=0x%p\n",&a);
printf("p1=0x%p\n",p1);
printf("p2=0x%p\n",p2);

输出结果正如我们预想的：

当你看到这里的时候，你只是刚刚认识指针而已，以上是我们俗称的一级指针，一级指针是比较简单的，还有二级指针和多级指针，更绕、更难理解，接下来介绍一下二级指针。

在讲二级指针前，我们是否有疑问：什么是一级指针？什么是二级指针呢？两者有什么区别呢？

一级指针存储变量的地址，通过这个地址"直接获取"变量的数据。二级指针存储一级指针的地址，二级指针通过一级指针"间接获取"获取变量的数据。多级指针以此类推，个人理解，讲的不对欢迎指正。

再坚持一下，精彩在"下面"！！！[/滑稽]

二级指针

“指针的指针”也就是我们俗称的二级指针。

什么是“指针的指针”，例如下面代码：

char a = 5; 
char * p1 = &a;
char ** p2= &p1;
printf("*p=%d，**p2=%d\n",*p1,**p2); // 输出：*p1=5，**p2=5

通过画图来理解：

多级指针也就是指针的指针的指针.....，以此类推即可。

第三、指针运算问题

指针运算是根据指针的类型不同而进行运算的，因类型的不同，在加1/减1操作时，内存分配的空间也不同。

又拿int类型和char类型来作比较，代码如下：

char类型+1：从输出结果可以看出地址是递增1的，正符合char类型占一个字节的说法。

char c = 'h';
char *a = &c;
for (int i=0;i<3;i++){
 printf("a+1=0x%p\n",a + i);
}
--------------------------------
输出结果：
a+1=0x000000000062FE0F
a+1=0x000000000062FE10
a+1=0x000000000062FE11

int类型+1：输出的地址之间相差为4，正是int类型占据空间。

int c = 259;
int *a = &c;
for (int i=0;i<3;i++){
 printf("a+1=0x%p\n",a + i);
}
--------------------------------
输出结果：
a+1=0x000000000062FE0C
a+1=0x000000000062FE10
a+1=0x000000000062FE14

char类型和int类型分别+1在内存中地址分配，如图：

指针就介绍到这里，这只是指针的基础，还有数组指针、指针数组、null指针、void指针等等知识，还需要学习，后续继续更新。

以上有不恰当或者讲得不对的地方，希望各位留言指正，谢谢！

站在巨人的肩膀上！

总结

以上所述是小编给大家介绍的C语言指针及占据内存空间，希望对大家有所帮助！