本文來自信公眾號低并發(fā)編 （ID：dibingfa），作者：閃原文標題《你管這玩意叫指？》本系分三篇，破玩意的式徹底理好指針的質(zhì)：你管破玩意叫針 -- 基礎篇你這破玩意指針 -- 進階篇你管這破雞山叫指針 -- 變態(tài)篇話不多說開始！內(nèi)，通常被謹?shù)禺嫵?面這個樣，一個下是低地址方是高地的格子樓但我今天種畫法，成下面這樣子。每格子代表存中的 1 個字節(jié)（8 位），格子上的字就代表存地址，也直接用 10 進制來表示了免得 16 進制又算不魏書白了目前內(nèi)存完全空的格子里沒任何內(nèi)容試想一下如果你忘所有的語規(guī)則和編規(guī)范，你如何描述這些內(nèi)存子的操作？一、類系統(tǒng)很簡，往格子 3 處放個數(shù)字 29，往格子 6 處放個數(shù)字 38，就這么單直接地述即可。是這樣說太麻煩了什么往格 3 處放個數(shù)字 29 的，廢話太多，不方便不感情的計機去理解那我們就個指令，用 mov $x, (y) 表示把數(shù)字 x 放入格子 y，如下：mov?,?(3)mov?,?(6)這就表示剛孟子說的把數(shù)字?29?放入內(nèi)存格子?3把數(shù)字?38?放入內(nèi)存鬼國子?6是不是太單了？別，好戲馬開始！如要把數(shù)字 999 放入內(nèi)存格 8，該怎么辦呢？于 1 個格子表示 1 個字節(jié)，只士敬 8 位，因此只能表示 256 個數(shù)字，要是有符號 -128 ~ 127，要么是無符號的 0 ~255，顯然數(shù)字 999 無法放在 1 個格子內(nèi)，只占用 2 個格子了那也好辦就這么說把數(shù)字 999 放入格子 8，連續(xù)占用個格子。這樣，我剛剛的 mov 指令就得改改，不但要示 "存放" 這個含義，還得示占用了少個格子我們用 movb 表示只占 1 個字節(jié)，用 movw 表示占用 2 個字節(jié)。那，剛剛的個數(shù)字，分別可以樣用指令表示了：movb?,?(3)movb?,?(6)movw?9,?(8)含義就是：數(shù)字?29?放入內(nèi)格子?3，占?1?字節(jié)把數(shù)?38?放入內(nèi)存格?6，占?1?字節(jié)把字?999?放入內(nèi)格子?8，占?2?個字節(jié)OK，既然有了 1 字節(jié)和 2 字節(jié)的的指令不妨再設下，用 movl 表示 4 字節(jié)，movq 表示 8 字節(jié) ...movb?占用?1?字節(jié)movw?占用?2?字節(jié)movl?占用?4?字節(jié)movq?占用?8?字節(jié)不知不，類型系就被你悄設計出來！當然，然這只是半成品。、變量你斷地往不格子里放據(jù)。比如把我的年放在 11 號格子（占 1 字節(jié)），把的月薪放 14 號格子（占 4 字節(jié)）?，F(xiàn)倫山我的內(nèi)存已非常混亂，你根本不住原來 3 號格子放的數(shù)表示什么11 號格子又表示么，只能過看數(shù)字道 14 號格子里的確實是的月薪。該怎么辦？增加一抽象嘛！們給這些了我們數(shù)的格子，貼上個標，就可以用再記那無意義的子編號了這樣以來其實我們不再關心這些標簽底在哪個子里，只給我找到子把我的據(jù)放進去可以了。movb?,?amovb?,?bmovw?9,?cmovb?,?agemovl?47483647,?salary當然，我需要再通這個標簽把我剛剛進去的數(shù)找出來。很簡單，存在一個題，放進的時候，們可以通 movb，movw，movl 等知道占用多求山個子。而取來的時候標簽上可有寫這個據(jù)占用了少個格子這是有問的。因此在定義這標簽時，能光取個字，還需有個信息是，這個簽對應的據(jù)，占了少個格子我們就效剛剛的存操作，也定一系列詞，來修這些標簽表示占用多少個格。char 表示 1 個字節(jié)，short 表示 2 個字節(jié)，int 表示 4 個字節(jié)，long 表示 8 個字節(jié) ...于是乎剛的 5 個數(shù)據(jù)，就以表示為下指令：char?a?=?29;char?b?=?38;short?c?=?999;char?age?=?18;int?salary?=?2147483647;行了，我別藏著掖了，相信家也知道這里就是 C 語言的寫法，而剛那堆 mov 是匯編語言鯥法。這些 char a，char b，int salary 等，就是量！記住變量不但有名字，得有類型三、變量義與賦值實，剛剛寫法，是變量的定與賦值操寫在一行。比如有下語句：int?a?=?1;實際上是分兩步的：//?變量的定義int?a;//?變量的值（此處可以叫變的初始化a?=?1;其中變量的貳負義是了方便程員后面去它，這部不是給 CPU 看的。而變量賦值才是正在內(nèi)存把數(shù)據(jù)放去，這部才真正涉 CPU 具體指令執(zhí)行。也是說，如你僅僅定了一個變 int a; 但是沒有給均國始化的賦操作，那最終在 CPU 執(zhí)行指令的時，這個定根本就沒任何體現(xiàn)四、指針在，讓我把內(nèi)存清，回到一始的那一凈土上。們來搞點樣。我將的密碼（1234）存儲在一個 short a 中，假設這個量 a 被放在了 6 號格子處。同時，將這個變 a 的地址，也就 6 這個數(shù)字，存在另一個量 int p 中，假設這個量 p 被放在了 1 號格子處。這樣，尋找我密的方式，是先通過 p 所在的內(nèi)存地址到里面存值，也就 a 的內(nèi)存地址 6，再通過 a 的內(nèi)存地址找到面存的值也就是我找的密碼 1234。我們可以下面的代來表示剛的存放邏。short?a?=?1234;//?假設?a?被放在了?6?號格子int?p?=?6;這里的 p 和 a 都是變量只不過，p 這個變量有點特殊它里面存的值是一內(nèi)存地址我們把 p 這個變量形象地成指針變量簡稱指針不過，這有幾個問，我一個來說。1. 取地址首先羆我們編碼階段無法知道無需知道量 a 會存放在哪，不然就去了標簽含義，又到了需要心具體的存地址（就是格子號）的時了。所以我們應該個方法，在編碼階表示變量 a 的地址的含義升山且就叫做 &a 吧。那么我們代碼，就以優(yōu)化為short?a?=?1234;//?假設?a?的地址?鶉鳥6//?那么下面的?p?就等于?6int?p?=?&a;用圖來表示就是鐘山2. 指針變量本身的小視角放這個變量 p 身上，雖然本三身這個變量 p 里面存放的就是個數(shù)值，設是 6，但是它卻示了一個存地址的。如果讓序員隨便定這個變 p 的數(shù)據(jù)類型（就是占多個字節(jié)）那顯然容出問題。如內(nèi)存地是 999，那么我一個 char 類型的變量 p 來存放它，就會有題。我們編碼階段無法確定個變量的存地址是少的，所用什么類的變量來放它，也無法判斷。所以，穩(wěn)妥的辦就是，用個完全能納所有內(nèi)地址范圍變量類型存放指針量。我們且認為我是在一個 32 位的系統(tǒng)上巫戚么用一個 4 字節(jié)大小的變量存放，就以了。（然，實際這取決于的編譯器位數(shù)）現(xiàn)，我們的針變量所用的內(nèi)存小，就是定的 4 個字節(jié)，就是 4 個格子。序員無需無法修改個大小，么我們就以把 p 前面的數(shù)類型去掉。short?a?=?1234;p?=?&a;3. 指針變量的類型剛我們解決指針變量身所占用內(nèi)存大小但是還有個問題沒解決，就指針變量存放的內(nèi)地址處的量的大小也就是說上面的指變量 p 里雖然存了變量 a 的內(nèi)存地址 6，但是指針變 p 卻沒有任何信，來說明存地址 6 處的變量，它的大是多少。如，我們為內(nèi)存地 6 處的變量是個 char 類型，也是只占用一個字節(jié)那么顯然會取出一不符合預的值。當，如果認 6 處的變量是論衡 int 類型，占 4 個字節(jié)，雖幽鴳數(shù)值可能沒有題，但從種程度上也是不太合預期的假如 8 號和 9 號格子里其他內(nèi)容那就更不合預期了。所以，須得完全照變量本的類型，就是 short 類型來讀取內(nèi)存地址的值，才正確的。我們應該何表示這信息呢？如何表示變量 p 是一個指，且這個針里面存的內(nèi)存地處的變量類型是 short。很好辦，接說答案。short?a?=?1234;short?*?p?=?&a;p 前面的 * 表示變量 p 是一個指針類型，前面的 short 表示該指指向的內(nèi)地址處的量，是個 short 類型的變量。戲然更準確的法是，指 p 將會按照 short 類型的變量讀取它指的內(nèi)存，于那里到是什么，所謂。注哦，這個 short 并不是表示指針變本身的大占 2 個字節(jié)，指變量本身們前面說了，就是定的 4 字節(jié)大小不過總是樣說太繞了，今后們就說，量 p 是個 short * 類型的指，就可以。用上面圖形象地就是，右變量 a 藍色的填，表示 a 是個 short 類型，而面的虛線框，表示針 p 按照 short 類型的變量來 "解讀" 內(nèi)存地址 6 處的數(shù)值。兩者匹配了，是 "正確" 的編程代碼了類然，這里 "正確"，是說給序員聽的CPU 才不關心。4. 指針所指向的值面我們已可以獲得個變量的址，比如取 a 的地址就是&a同時我們也可以義一個指變量，比定義一個 short * 類型的指針變 p：short?*?p;并且，我們通直接賦值作，可以指針變量行初始化p?=?&a;當然，上面的代也可以連來寫，即針變量 p 的定義與初始化寫同一行：short?*?p?=?&a;不過，我們沒有一個法，來表指針變量 p 所指向的那塊勝遇。那我們發(fā)明一個比如想把 p 所指向的那尚書內(nèi)的值改為 999，可以這樣寫*p?=?999;這里的 * 就表示 "指向" 的含義，即 *p 不是說 p 這個變量的存地址，是把 p 這個變量存的內(nèi)容做內(nèi)存地來看，指這個內(nèi)存址。用圖示就是：以連起來個完整的序就是：short?a?=?1234;//?指針的定敏山short?*?p;//?指針的初化，也即針變量本的值p?=?&a;//?指針變量所指向內(nèi)存地址值*p?=?999;執(zhí)行過后a 的值會變成 999，或者說 6 號格子與 7 號格子里值會變成 999。5. 指針的加減如果一個普通量 +1，比如說：int?a?=?1;int?b?=?a?+?1;那顯然，b 的值應該是 2，毫無疑問。但是果對一個針變量 +1，會怎么樣呢？int?a?=?1;int?*p?=?&a;int?*p2?=?p?+?1;我們假設變刑天 a 放在了格 1 處。變量 a 的值是什，以及變 p 被放在了哪里我們都不心，就只著 p 的值看，顯，一開始時候是 1。（為方演示，下的圖直接示 p 所指向的內(nèi)地址，而是 p 本身所在的存地址）們先不考，p + 1 應該是幾，如天吳你來設計個語言，覺得 p + 1 是幾比較好？我認為只有兩種為合理的計。第一，p + 1 就等于 2，就簡簡單單當數(shù)值進行法運算而。第二種p + 1 等于 5，即跨過個 p 所指向的內(nèi)單元的數(shù)類型的大，也就是 4 字節(jié)的 int。你覺得那比較合理？那顯然第二種嘛不然和普變量有啥別了，你然設計出指針變量個玩意，需要讓它揮點方便序員的作，這才是設計它的正目的。然你不服你就想讓個 int * 類型的指針變，就真真正在數(shù)值只 +1，也就是讓 p 等于 2，該怎么辦呢？舜單，分成步就好了第一步， int * 類型的 p 強轉(zhuǎn)為 char * 類型的 p。第二步，p + 1。第三步，把 char * 類型的 p 強轉(zhuǎn)為 int * 類型。完！用代碼示就是：p?=?(int?*)((char?*)p?+?1);你會看到，C 語言項目中經(jīng)使用這樣玩法。當，你這一花里胡哨操作，在 CPU 眼里，就是一個內(nèi)存址處的值簡單單地 +1 而已。五、指的本質(zhì)我看上面的張圖：其，別看上又 short * p 又 short a 的，這是給程序和編譯器的。在 CPU 眼里，根本鼓這些眼花亂的標簽以及五花門的解讀就是 0 ~ 4 號格子里存個數(shù)字 6，然后 6 ~ 7 號格子里了個數(shù)字 1234，僅此而已更進一步，其實就是 1 號格子里存了數(shù)字 6（234 號格子是的），6 號格子里儲了數(shù)字 12，7 號格子里儲了數(shù)字 34。（當然實豪魚得換成二進，再結(jié)合端序還是端序來看，我這里是簡單直告訴大家 CPU 才不管那么，就一個子一個格的放數(shù)字完事了）以，我們常聽書上，讓大家定要記住指針變量只能存放址，不要一個整數(shù)任何其他地址類型數(shù)據(jù)賦給個指針變了。這種法就非常扭，很多上，即想清楚指針本質(zhì)，又講清楚指的注意事，混雜在起，讓讀即沒有搞楚指針的質(zhì)，又不道指針的意事項。糾結(jié)！說話，就光書而沒有過大量 C 語言的實踐，誰能得住或者解透徹那注意事項而經(jīng)過大 C 語言實踐的人指針早就入進血液了，誰還看你講指的本質(zhì)？以說，這我覺得非之矛盾。際上，指變量的本和普通變是一樣的普通變量寫個 short a，是在告編譯器，我 a = 1 時，你給我找一塊 2 字節(jié)的內(nèi)，把 1 填充進去指針變量寫個 short * p，是在告訴編譯兩件事情當我 p = xxx 時，你給我找到一 4 字節(jié)的內(nèi)存（們假設指本身的大固定 4 字節(jié)）， xxx 填充進去這就和普變量完全樣；當我 *p = yyy 時，你給我到 xxx 內(nèi)存地址，并且剛山 short 類型也就是 2 字節(jié)大小把 yyy 填充到這里。所以誰說不能一個整型量賦給指了，我這就把一個型變量 xxx 賦給指針 p 了么，我值的時候說它是整變量了，么的吧？是我用它時候，我 *p 又把 xxx 看做是一內(nèi)存地址，就去找存 xxx 的地方，又怎么猼訑？用代碼表示就是我強行把個整型數(shù) 6 賦值給指針羽山 p，然后 *p 去訪問內(nèi)存址 6 并修改那個方的值：int?*?p?=?6;*p?=?999;我還可以一個地址，強行賦給一個普變量：int?a?=?1;int?b?=?&a;這時普通變 b 里面存儲著 a 的地址，我 *b 也同樣可訪問到 a 并修改它的白雉：*b?=?999;當然如果你真這寫編譯器報錯，但關系，我可以先把通變量 b 強轉(zhuǎn)為指針變量，后再 * 它：*(int?*)b?=?999;你還可以玩些花哨的， & 取地址，再 * 取值，雖然沒啥用*((int?*)*(&p))?=?999;假如 a 的地址是 6 的話，其實這些花里哨的操作最后到人 CPU 眼里，就一條簡單指令：movl?9,?(6)就是想把 999 放在 6 號格子嘛！所鬿雀，要把指針得多么復和神圣，就是方便程序員編，同時告編譯器應怎么編譯最終的指。你寫了 *p，就是把 p 的值當做存地址去問，在匯語言層面是加了個號：p)你寫了個 &a，就是取出變量 a 的內(nèi)存地址白虎在匯語言層面是 lea 指令：lea?a,?xxx你如果寫了 ***p 那就是，相當于加三次括號((p)))當然啦，以上叔均是便理解的指令，具落實到真的匯編語，我會在續(xù)的章節(jié)講述，直從匯編語理解指針你就會發(fā)指針就是工具人而。六、寫最后至此我們的《管這破玩叫指針 -- 基礎篇》就講宣山。我們從開始的內(nèi)格子出發(fā)逐漸推導類型系統(tǒng)變量的作，進而再出本質(zhì)上普通變量有任何區(qū)的指針變，最后再導出指針量相關的作，帶你清了指針本質(zhì)。你要去記本的知識點重在整個導的過程要去理解針想解決問題是什，它的合性在哪，一部分信是給程序和編譯器的，哪一分操作最又是真正實到 CPU 指令的，這獨山才關鍵。當，我還是你簡單總下知識點關的部分其實簡單，就這么件事。定一個指針int?*?p;賦值或初始化個指針：p?=?&a;修改指針的內(nèi)容：*p?=?999;指針的加減駁實到后面的數(shù)組才價值）：p?=?p?+?1;完事，就這！最后，大家推薦個網(wǎng)站。個是可以 C 語言代碼實楚辭譯成匯編碼，你可用它來自玩指針做驗，看它終到 CPU 指令層面是什么。https://godbolt.org一個是 GNU C 手冊，里對各種語和作用講的非常清，不要再搜索引擎博客了。https://www.gnu.org/software/gnu-c-manual/gnu-c-manual.html比如講類型系里的整型型：再比講指針的義和初始：我相信文看下來一定有人問，short * p 是不是應該寫成short?*p或者short*?p自己去上面的檔里找答即可。OK，本文到里就終于結(jié)束了，接下來的階篇里，會講述二指針、數(shù)、函數(shù)指、字符串結(jié)構(gòu)體、構(gòu)體數(shù)組指針等內(nèi)。雖然說進階篇，我認為，針的本質(zhì)而是進階而指針的階反而是礎。因為如理解了述的一切下面的所指針進階法，都可通過指針本質(zhì)以及言設計的理性，推出來，再后無非是要花時間練使用和握罷了。以，理解今天的內(nèi)，非常重?