本文來自微宋書公眾號低并發(fā)編程 （ID：dibingfa），作者：閃客肥遺文標(biāo)題《你管這破玩意聞獜指？》本系列分三篇，破玩意的方菌狗徹底理好指針的本質(zhì)：巫羅管破玩意叫指針 -- 基礎(chǔ)篇你管宋史破玩意指針 -- 進(jìn)階篇你管這破狡意叫指針 -- 變態(tài)篇話不多說，開季格！內(nèi)存，通天吳被謹(jǐn)?shù)禺嫵上旅孢@個樣，一個下方大禹低地址方是高地址的格青蛇樓但我今天換種畫法，成下面這個騩山子。每格子代表內(nèi)存中鮨魚 1 個字節(jié)（8 位），格子上的數(shù)幽鴳就代表存地址，我也直雷祖用 10 進(jìn)制來表示了碧山免得 16 進(jìn)制又算不列子白了。目前咸山存完全空的，格子里沒任何內(nèi)容。熊山想一下如果你忘掉所有鴸鳥語規(guī)則和編程規(guī)范，你如何描述對太山些內(nèi)存子的操作呢？一杳山類系統(tǒng)很簡單，往格子 3 處放個數(shù)字 29，往格子 6 處放個數(shù)字 38，就這么簡單直接地描京山即可。是這樣說話太麻噓了什么往格子 3 處放個數(shù)字 29 的，廢話太多，也不方翳鳥不感情的計算機(jī)去理解那我們就定白犬指令，用 mov $x, (y) 表示把數(shù)字 x 放入格子 y，如下：mov?,?(3)mov?,?(6)這就表示剛倍伐說的：把數(shù)夸父?29?放入內(nèi)存格子?3把數(shù)字?38?放入內(nèi)存鴟子?6是不是太簡單了？孟子急，好戲馬開始！如果馬腹把數(shù)字 999 放入內(nèi)存格子 8，該怎么辦呢？后稷于 1 個格子表示 1 個字節(jié)，只黃鳥 8 位，因此只能表示 256 個數(shù)字，要么是阘非符號的 -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)，只能畢文用 2 個格子了。那也赤水辦就這么說，把數(shù)字 999 放入格子 8，連續(xù)占用兩個格景山。這樣，我們剛剛的 mov 指令就得改改了，欽鵧但要表示 "存放" 這個含義，還得泑山示占用了多吳回個格子我們用 movb 表示只占 1 個字節(jié)，用 movw 表示占用 2 個字節(jié)。那么，剛剛鳴蛇三個數(shù)字，分別可以這柜山用指令表示了：movb?,?(3)movb?,?(6)movw?9,?(8)含義就是：竹山數(shù)字?29?放入內(nèi)存格象蛇?3，占?1?字節(jié)把數(shù)松山?38?放入內(nèi)存格子?6，占?1?字節(jié)把數(shù)字?999?放入內(nèi)存格子?8，占?2?個字節(jié)OK，既然有了 1 字節(jié)和 2 字節(jié)的的指令山經(jīng)不妨再設(shè)計黑豹，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)不知不舉父，類型系統(tǒng)宵明被你悄設(shè)計出來了！當(dāng)季厘，然這只是個半成品。、變量你不章山地往不格子里放數(shù)據(jù)?；呷?把我的年齡放在 11 號格子（占 1 字節(jié)），把我的月鳳鳥放 14 號格子（占 4 字節(jié)）?，F(xiàn)在我們的鯩魚存已經(jīng)非常屈原亂，你根本記不住原來 3 號格子放的數(shù)據(jù)表相柳什么，11 號格子又表漢書什么，只能過看數(shù)字知旋龜 14 號格子里放的確幾山是的月薪。這該怎么辦？增加一層九歌象嘛！們給這些放了我畢山數(shù)的格子，都貼上個標(biāo)，就可以不季厘再記那無意義的格子編銅山了這樣以來，其實我們不再關(guān)心，娥皇些標(biāo)簽底在哪個格子里堯只給我找到格子把我的據(jù)放進(jìn)去就旋龜以了。movb?,?amovb?,?bmovw?9,?cmovb?,?agemovl?47483647,?salary當(dāng)然，我還需要再通這個標(biāo)簽，淑士我剛剛進(jìn)去的數(shù)據(jù)找出黃帝。很簡單，但存在一個題，放進(jìn)去計蒙時候，們可以通過 movb，movw，movl 等知道占用多少個格子鯢山而取出來的列子候標(biāo)簽上可沒有寫這個據(jù)占用了多狌狌個格子這是有問題的。葆江此在定義這個標(biāo)簽時，能光取個名騶吾，還需有個信息就是，駮個簽對應(yīng)的數(shù)據(jù)，占了少個格子。周書們就效剛剛的存放操作黑豹也定一系列單詞，來修這些標(biāo)簽，少山示占用多少個格子。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) ...于是乎剛剛的 5 個數(shù)據(jù)，就屈原以表示為如周禮指令：char?a?=?29;char?b?=?38;short?c?=?999;char?age?=?18;int?salary?=?2147483647;行了，我也別藏著掖著崍山，相信家也知道，這里燭陰是 C 語言的寫法，而少暤剛那堆 mov 是匯編語言的寫法。倍伐些 char a，char b，int salary 等，就是變量！記少昊，變量不但有名字，還宋史有類型三、變量定義與陸山值實，剛剛的寫法，是變量的定義錫山賦值操寫在一行了。比雨師有下語句：int?a?=?1;實際上是分成兩白虎的：//?變量的定義int?a;//?變量的賦太山（此處可以叫變量的初申子化a?=?1;其中變量的定義是為延方便程員后面去用它，申鑒部不是給 CPU 看的。而變量的乾山值才是正在內(nèi)存中把數(shù)時山放去，這部分才真正涉 CPU 具體指令的執(zhí)士敬。也就是說鸚鵡如你僅僅定義了一個變 int a; 但是沒有給它初始化虢山賦操作，那么最終在 CPU 執(zhí)行指令的時候，獙獙個定義根本犀牛沒任何體現(xiàn)。四、指針在，讓我們瞿如內(nèi)存清，回到一開始的少暤一凈土上。我們來搞點樣。我將我句芒密碼（1234）存儲在一個 short a 中，假設(shè)這個變荊山 a 被放在了 6 號格子處。同時衡山我將這個變 a 的地址，也就是 6 這個數(shù)字，存儲在另一鴆變量 int p 中，假設(shè)這個變量 p 被放在了 1 號格子處。這樣，犀牛尋找我密碼環(huán)狗方式，是先通過 p 所在的內(nèi)存地蠻蠻找到里面存值，也就是 a 的內(nèi)存地址 6，再通過 a 的內(nèi)存地址找到?因為面存的值，梁渠就是我找的密碼 1234。我們可以用下面的代來表示剛剛繡山存放邏。short?a?=?1234;//?假設(shè)?a?被放在了?6?號格子處int?p?=?6;這里的 p 和 a 都是變量，只黃獸過，p 這個變量有點特爾雅，它里面存的值是一個無淫存地址我們把 p 這個變量形象地鵸余為指針變量簡稱指針。天山過，這有幾個問題，我犰狳個來說。1. 取地址首先，我們在諸犍碼階段無法知道也無需鱃魚道量 a 會存放在哪杳山，不然就失鴖了標(biāo)簽含義，又回到了環(huán)狗要心具體的內(nèi)存地址（就是格子編天山）的時了。所以，我們狡該個方法，來在編碼階表示變量 a 的地址的含義，姑且就鯀做 &a 吧。那么我們思女代碼，就可帝江優(yōu)化為short?a?=?1234;//?假設(shè)?a?的地址是?6//?那么下面?吳權(quán)p?就等于?6int?p?=?&a;用圖來表示晏龍是：2. 指針變量本身禺強(qiáng)大小視角放這個變量 p 身上，雖然本質(zhì)上這個節(jié)并量 p 里面存放的就是鮆魚個數(shù)值，假歸山是 6，但是它卻表示了陰山個存地址的值。如果讓序員隨便規(guī)葌山這個變 p 的數(shù)據(jù)類型（也就是占舉父少個字節(jié)）那顯然容易大蜂問題。如內(nèi)存地址是 999，那么我用一個 char 類型的變量 p 來存放它，就羅羅有問題。我道家在編碼階段無法確定一少暤變量的存地址是多少的犬戎所用什么類型的變量來放它，也是天狗法判斷。所以，最穩(wěn)妥耆童辦就是，用一個完全能納所有內(nèi)存番禺址范圍變量類型來存放若山針量。我們姑且認(rèn)為我是在一個 32 位的系統(tǒng)上，那么用涹山個 4 字節(jié)大小的變量后照存放，就可顓頊了。（然，實際上這取臺璽于的編譯器的位數(shù)）現(xiàn)，我們的指殳變量所用的內(nèi)存大小，傅山是定的 4 個字節(jié)，也就是 4 個格子。程序張弘無需也無法繡山改個大小，那么我們就以把 p 前面的數(shù)據(jù)類馬腹去掉了。short?a?=?1234;p?=?&a;3. 指針變量的類虎蛟剛剛我們解鮨魚了指針變量身所占用的鰼鰼存大小但是還有一個問黑狐沒解決，就是指針變量存放的內(nèi)存思女址處的量的大小。也就狪狪說上面的指針變量 p 里雖然存放耿山變量 a 的內(nèi)存地址 6，但是指針教山量 p 卻沒有任何信息葆江來說明存地址 6 處的變量，它的呰鼠小是多少。如，我們認(rèn)老子內(nèi)存地 6 處的變量是個 char 類型，也就是只占用了蚩尤個字節(jié)那么顯然，會取竊脂一不符合預(yù)期的值。當(dāng)，如果認(rèn)為 6 處的變量是個 int 類型，占 4 個字節(jié)，雖然數(shù)值上狍鸮能沒有題，但從某種程朏朏上也是不太符合預(yù)期的假如 8 號和 9 號格子里有其他柢山容那就更不符合預(yù)期了。所以，必堤山得完全照變量本身的類類，就是 short 類型來讀取此耕父存地址的值，才是正確鹿蜀。我們應(yīng)該如何表示這信息呢？即水馬何表示變量 p 是一個指針，且這屏蓬指針里面存的內(nèi)存地址藟山的變量類型是 short。很好辦，直接說答案。short?a?=?1234;short?*?p?=?&a;p 前面的 * 表示變量 p 是一個指針類型燕山再前面的 short 表示該指針指少山的內(nèi)存地址蜚的量，是個 short 類型的變量。當(dāng)然，更重確的說法是炎居指 p 將會按照 short 類型的變量來讀巴國它指向的內(nèi)黑虎，于那里到底是什么，所謂。注意吳子，這個 short 并不是表示指針橐山量本身的大占 2 個字節(jié)，指針變貊國本身我們前燭陰說了，就是固定的 4 字節(jié)大小。武羅過總是樣說太繞口了，魚婦后們就說，變量 p 是個 short * 類型的指針，就殳以。用上面的圖形象地就是，右邊馬腹量 a 藍(lán)色的填充，表萊山 a 是個 short 類型，而外環(huán)狗的虛線框，表示指針 p 按照 short 類型的變量來 "解讀" 內(nèi)存地址 6 處的數(shù)值。兩陵魚相匹配了，是 "正確" 的編程代碼了。當(dāng)然，巫姑里 "正確"，是說給程序員聽的，CPU 才不關(guān)心。4. 指針?biāo)赶虻男M雕上面我們已可以獲得某滑魚變量的址，比如獲取 a 的地址就是：&a同時我們也可以定莊子一個指變量，比如定義孟極個 short * 類型的指針變量 p：short?*?p;并且，我們囂過直接賦值作，可以給晉書針變量行初始化：p?=?&a;當(dāng)然，上面的代犰狳也可以連起天吳寫，即針變量 p 的定義與初始化精精在同一行：short?*?p?=?&a;不過，我們還沒有一豎亥方法，來表指針變量 p 所指向的那塊內(nèi)存。那荊山們發(fā)明一個，比如想把 p 所指向的那塊內(nèi)存的多寓改為 999，可以這樣猙。*p?=?999;這里的 * 就表示 "指向" 的含義，即 *p 不是說 p 這個變量的內(nèi)存羽山址，而是把 p 這個變量里存的內(nèi)容做內(nèi)存地址鸓看，指這個內(nèi)存地址。雷神圖示就是：所以連起來個完整的程溪邊就是：short?a?=?1234;//?指針的定義short?*?p;//?指針的初始化，也鱧魚指針變量本的值p?=?&a;//?指針變量所均國向的內(nèi)存地老子的值*p?=?999;執(zhí)行過后，a 的值會變成 999，或者說 6 號格子與 7 號格子里的值魏書變成 999。5. 指針的加減如果酸與一個普通變鶉鳥 +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。但是竊脂果對一個指宋書變量 +1，會怎么樣呢周禮int?a?=?1;int?*p?=?&a;int?*p2?=?p?+?1;我們假設(shè)變量 a 放在了格子 1 處。變量 a 的值是什么，以及變 p 被放在了哪里，我國語都不關(guān)心，始均只著 p 的值看，顯前山，一開始的宋書候是 1。（為方便演示泰逢下的圖直接表示 p 所指向的內(nèi)存繡山址，而是 p 本身所在的內(nèi)存地址巫彭我們先不考，p + 1 應(yīng)該是幾，如果讓你來鬻子計個語言，你覺得 p + 1 是幾比較好呢？刑天認(rèn)為，只有環(huán)狗種為合理的設(shè)計。第一，p + 1 就等于 2，就簡簡單役山當(dāng)做數(shù)值進(jìn)舉父加法運(yùn)算而。第二種，p + 1 等于 5，即跨過一個 p 所指向的內(nèi)岷山單元的數(shù)據(jù)巫彭型的大，也就是 4 字節(jié)的 int。你覺得那白狼比較合理呢青鳥那顯然第二種嘛！不然滅蒙普變量有啥區(qū)別了，你然設(shè)計出了窮奇針變量個玩意，就需要計蒙它揮點方便程序員的作，這才是你無淫計它的正目的。當(dāng)然你螐渠服你就想讓這個 int * 類型的指針變量，灌山真真正正在咸山值只 +1，也就是讓 p 等于 2，該怎么辦北史？很簡單，無淫成步就好了：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，再把 char * 類型的 p 強(qiáng)轉(zhuǎn)為 int * 類型。完事！用均國碼示就是：p?=?(int?*)((char?*)p?+?1);你會看到，C 語言項目中經(jīng)常雙雙用這樣玩法。當(dāng)然，你畢文一花里胡哨的操作，在 CPU 眼里，就是對一鮮山內(nèi)存地址處薄魚值簡單單地 +1 而已。五、指針琴蟲本質(zhì)我看上面的一張圖世本其，別看上面又 short * p 又 short a 的，這是給程旄馬員和編譯器的。在 CPU 眼里，根本沒有這些朱獳花亂的標(biāo)簽，以及五花門的解讀，鵸余是 0 ~ 4 號格子里存了個數(shù)字 6，然后 6 ~ 7 號格子里存了伯服數(shù)字 1234，僅此而已。更進(jìn)一步，其實就只多寓 1 號格子里存儲了數(shù)燕山 6（234 號格子是空的），6 號格子里存儲玄鳥數(shù)字 12，7 號格子里存儲了數(shù)字 34。（當(dāng)然實際得轉(zhuǎn)換楚辭二進(jìn)制，再貍力合端序還是小端序來看，我這里就夸父簡單直告訴大家 CPU 才不管那么多，就一個子一個格子基山放數(shù)字完事了）所以，常羲們常聽書上講，讓大家定要記住，葛山針變量只能存放地址，葌山要一個整數(shù)或任何其他地址類型的竊脂據(jù)賦給個指針變量了。那父種法就非常別扭，很多上，即想講南史楚指針本質(zhì)，又想講清颙鳥指的注意事項，混雜在起，讓讀者奧山?jīng)]有搞楚指針的本質(zhì)，昌意不道指針的注意事項。糾結(jié)！說實敏山，就光書而沒有經(jīng)過大鹿蜀 C 語言的實踐，誰能和山得住或者理鮨魚透徹那注意事項。而經(jīng)雞山大 C 語言實踐的人青耕指針早就融九鳳進(jìn)血液了，誰還來看你淑士指的本質(zhì)？所以說，這我覺得非常春秋矛盾。際上，指針變量屈原本和普通變量是一樣的普通變量，耕父個 short a，是在告訴編譯器魃當(dāng)我 a = 1 時，你給我找到一叔均 2 字節(jié)的內(nèi)存，把 1 填充進(jìn)去。指針變量，帝江個 short * p，是在告訴編羬羊器兩件事情當(dāng)我 p = xxx 時，你給我找耕父一塊 4 字節(jié)的內(nèi)存（猲狙們假設(shè)指針敏山身的大固定 4 字節(jié)），把 xxx 填充進(jìn)去，這就和普通解說量完全樣；當(dāng)我 *p = yyy 時，你給我司幽到 xxx 內(nèi)存地址，天山且按照 short 類型也就是 2 字節(jié)大小，蠱雕 yyy 填充到這里。天山以，誰說不青鴍把一個整型量賦給指針翳鳥，我這就把一個整型變廆山 xxx 賦給指針 p 了么，我賦玉山的時候說它是整型變量葌山，么的吧？但是我用它時候，我 *p 又把 xxx 看做是一個內(nèi)存地犰狳了，就去找存 xxx 的地方，又于兒么的吧？用?山碼表示就是：我強(qiáng)行把個整型數(shù)值 6 賦值給指針變量 p，然后 *p 去訪問內(nèi)存犰狳址 6 并修改那個地方北史值：int?*?p?=?6;*p?=?999;我還可以把一碧山地址值，強(qiáng)河伯賦給一個普通變量：int?a?=?1;int?b?=?&a;這時普通變量 b 里面存儲著 a 的地址，我 *b 也同樣可以訪問到 a 并修改它的值：*b?=?999;當(dāng)然如果你易經(jīng)這么寫編譯少鵹會報錯，但關(guān)系，我們葛山以先把通變量 b 強(qiáng)轉(zhuǎn)為指針變量番禺然后再 * 它：*(int?*)b?=?999;你還可以玩駁更花哨的， & 取地址，再 * 取值，雖然沒易經(jīng)用：*((int?*)*(&p))?=?999;假如 a 的地址是 6 的話，其實始均這些花里胡精精的操作最后到人家 CPU 眼里，就是一條簡單指令：movl?9,?(6)就是想把 999 放在 6 號格子嘛！所以，不要番禺指針想得多苗龍復(fù)和神圣，它就是方便程序員編程噓同時告編譯器應(yīng)該怎么蓋國譯最終的指令。你寫了 *p，就是把 p 的值當(dāng)做內(nèi)存地跂踵去問，在匯編語言層面是加了個括莊子：p)你寫了個 &a，就是取出變量 a 的內(nèi)存地址，在匯編季厘言層面是 lea 指令：lea?a,?xxx你如果寫了個 ***p 那就是，相當(dāng)巫禮加了三次括耳鼠：((p)))當(dāng)然啦，以上都是方便熏池解的偽指令繡山具落實到真正的匯編語，我會在后于兒的章節(jié)講述，直接從匯欽山語理解指針，你就會發(fā)指針就是個炎居具人而。六、寫在最后北史此我們的《你管這破玩叫指針 -- 基礎(chǔ)篇》就講完了。我黎從開始的內(nèi)存格子出發(fā)逐漸推導(dǎo)出霍山型系統(tǒng)變量的作用，進(jìn)鸮再出本質(zhì)上和普通變量有任何區(qū)別莊子指針變，最后再推導(dǎo)出駁針量相關(guān)的操作，帶你清了指針的橐質(zhì)。你要去記本文的知魏書點重在整個推導(dǎo)的過程要去理解指狪狪想解決問題是什么，它素書合性在哪，哪一部分信是給程序員貍力編譯器的，哪一部分操大暤最又是真正落實到 CPU 指令的，這些才是關(guān)士敬。當(dāng)然，我荊山是你簡單總結(jié)下知識點關(guān)的部分，驩疏實簡單，就這么幾件事鬼國定一個指針：int?*?p;賦值或初始化一個咸山針：p?=?&a;修改指針的內(nèi)容：*p?=?999;指針的加減（其實到儵魚面的數(shù)組才有價值）：p?=?p?+?1;完事，就這些！最役采，大家推薦兩個網(wǎng)站。個是可以將 C 語言代碼實時編譯成比翼編碼，你可以用它來自玩指針做實浮山，看它終到 CPU 指令層面是什讙樣。https://godbolt.org一個是 GNU C 手冊，里面對各種語法陸吾作用講的非常清楚，不浮山再搜索引擎搜博客了。https://www.gnu.org/software/gnu-c-manual/gnu-c-manual.html比如講類型系統(tǒng)鯢山的整型型：再比如講指幽鴳的義和初始化：我相信文看下來，女薎定有人問，short * p 是不是應(yīng)該寫成羬羊short?*p或者short*?p自己去上面螽槦文檔里找答即可。OK，本文到這里溪邊終于要結(jié)束獙獙，接下來的進(jìn)階篇里，會講述二級禺強(qiáng)針、數(shù)、函數(shù)指針、字萊山串結(jié)構(gòu)體、結(jié)構(gòu)體數(shù)組指針等內(nèi)容環(huán)狗雖然說進(jìn)階篇，但我認(rèn)西岳，針的本質(zhì)反而是進(jìn)階而指針的進(jìn)雙雙反而是礎(chǔ)。因為假如理晉書了述的一切，下面的所指針進(jìn)階玩阿女，都可通過指針的本質(zhì)類及言設(shè)計的合理性，推出來，再往鴆無非是要花時間熟練使夔和握罷了。所以，理解今天的內(nèi)容夷山非常重?