本文來自信公眾號低并發(fā)編 （ID：dibingfa），作者：閃原文標(biāo)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(chǔ)篇你這破玩意指針 -- 進(jìn)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(jǐn)?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(jìn)制來表示了免得 16 進(jìn)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(jī)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(shè)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(shè)計出來！當(dāng)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?；靵y，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(biāo)，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(guān)心這些標(biāo)簽底在哪個子里，只給我找到子把我的據(jù)放進(jìn)去可以了。movb?,?amovb?,?bmovw?9,?cmovb?,?agemovl?47483647,?salary當(dāng)然，我需要再通這個標(biāo)簽把我剛剛進(jìn)去的數(shù)找出來。很簡單，存在一個題，放進(jìn)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(biāo)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(biāo)簽時，能光取個字，還需有個信息是，這個簽對應(yīng)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(biāo)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(fù)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(diǎn)樣。我將的密碼（1234）存儲在一個 short a 中，假設(shè)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(shè)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(shè)?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(diǎn)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(biāo)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(yīng)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(shè)?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(shè)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(rèn)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(yù)的值。當(dāng)，如果認(rèn) 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(yù)期的假如 8 號和 9 號格子里其他內(nèi)容那就更不合預(yù)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(yīng)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(zhǔn)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(lán)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(guān)心。4. 指針?biāo)赶虻闹?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(dāng)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(yīng)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(shè)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(yīng)該是幾，如天吳你來設(shè)計個語言，覺得 p + 1 是幾比較好？我認(rèn)為只有兩種為合理的計。第一，p + 1 就等于 2，就簡簡單單當(dāng)數(shù)值進(jìn)行法運(yùn)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(shè)計出指針變量個玩意，需要讓它揮點(diǎn)方便序員的作，這才是設(shè)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(qiáng)轉(zhuǎn)為 char * 類型的 p。第二步，p + 1。第三步，把 char * 類型的 p 強(qiáng)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(dāng)，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(biāo)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(jìn)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(dāng)然實豪魚得換成二進(jìn)，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(jìn)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(jìn)去指針變量寫個 short * p，是在告訴編譯兩件事情當(dāng)我 p = xxx 時，你給我找到一 4 字節(jié)的內(nèi)存（們假設(shè)指本身的大固定 4 字節(jié)）， xxx 填充進(jìn)去這就和普變量完全樣；當(dāng)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(qiáng)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(qiáng)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(dāng)然如果你真這寫編譯器報錯，但關(guān)系，我可以先把通變量 b 強(qiáng)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(fù)和神圣，就是方便程序員編，同時告編譯器應(yīng)怎么編譯最終的指。你寫了 *p，就是把 p 的值當(dāng)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(dāng)于加三次括號((p)))當(dāng)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(chǔ)篇》就講宣山。我們從開始的內(nèi)格子出發(fā)逐漸推導(dǎo)類型系統(tǒng)變量的作，進(jìn)而再出本質(zhì)上普通變量有任何區(qū)的指針變，最后再導(dǎo)出指針量相關(guān)的作，帶你清了指針本質(zhì)。你要去記本的知識點(diǎn)重在整個導(dǎo)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(dú)山才關(guān)鍵。當(dāng)，我還是你簡單總下知識點(diǎn)關(guān)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(yīng)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(jìn)階篇，我認(rèn)為，針的本質(zhì)而是進(jìn)階而指針的階反而是礎(chǔ)。因為如理解了述的一切下面的所指針進(jìn)階法，都可通過指針本質(zhì)以及言設(shè)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?