(指针内容)当你申请一个变量,在这期间内存会发生什么?

简介: (指针内容)当你申请一个变量,在这期间内存会发生什么?

一. 前言


C语言是比较偏底层的语言,为什么他比较偏底层,就是因为他的很多操作都是直接针对内存操作的。


这篇我们就来讲解C语言的一大特点,也是难点,指针和指针操作。

这篇文章我会先从基本类型的存储过程和原理讲起,然后再讲解指针int *p,再举一反三,搞懂int **p和int ***p,学会指针。


搞懂int *p,int **p和int ***p,完全学会指针!!!!


二. 理解一个变量的存储过程和原理(必须清楚掌握)

2.1 直接'='赋值


inta=5;printf("a = %d",a);


结果: a = 5


这一句话完成了两个操作,我们先了解c语言在计算机内部干了什么?


两个操作:


(1)int a;


在栈中定义了一个变量a,并且在内存中开辟了一个int类型大小的空间, 即4个字节 ,然后让a指向这篇空间,也就是这篇空间,计算机分配给了a, a以后就有了一片属于自己的空间;


(2) a = 5;


在a的自己的那片空间,里面存放数值5 ,把5转换成二进制,存到a的4个字节的空间 。


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2.2 利用输入流,手动赋值


scanf("%d",&a);


我们还有过输入赋值操作,刚好可以证明上述观点:


用户输入了一个int类型的数值,比如输入5,然后&a,先找到a的那片地址空间,最后把5转成二进制,存入a的那片地址空间,即完成了对a的赋值,也就是在a的那片4字节的空间填入了二进制的5;


2.3 总结


从上述讲述我们可以了解,一个变量的存储,先从内存开辟一个类型大小的空间(int类型4个字节大小),在让变量指向这篇空间,即就是这片空间属于这个变量,再在这片空间中存储你要存储的数值。


三. 指针类型(int *)的存储过程和原理

3.1 指针类型的赋值规范


(1) 第一种先定义后赋值


int*p;p=&a;   //这种方式正确
printf("p = %d\n",p);


结果:p = 6618636

变量p存放的a的地址

重点:

先了解,指针类型,int *p,虽然是*p在一起写着,但是变量名叫p,类型为int *,也就是整型的指针类型,当你理清变量名和类型之后,你对指针的理解程度已经懂了大半了 。


(2)第二种定义赋值一步完成

int*r=&a;printf("r = %d\n",r);


结果:r = 6618636存放的是a的地址

还有一种常用的错误赋值方法:

//  p=a;//这种赋值方式错误


错误的操作,不能把一个具体的数字赋给指针(类型不匹配),

一个指针类型,一个int类型

3.2 指针存储过程和原理


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前面列举了两种常用的指针的赋值,下来具体讲解计算机都干了什么?


可以把存放一个int类型变量的地址赋给一个int *指针类型的变量


'='左边是一个int *指针类型的变量 ,可以存放放置着int类型数值的地址


'='右边是&a,a是int类型的变量数值5,&是取地址符,&a就是拿到int类型a的数值的地址


总的来说,就是把a的那片空间,给了p一个钥匙,让p也可以对a的那片空间操作,这个已经属于指针操作了,后面我们会讲到。


由上述可以证明,c语言的赋值,必须是类型对应


总结:int *p; 变量名叫p,类型为int *,可存放一个int数据的地址 。

注意:这块的可存放一个int数据的地址,不是存放一个地址,是int类型


例如:

 int a = 5;
 int *p;
 p = &a;

这里a是一个int类型的变量,存放的int类型的数值5

&a 取到了存放int类型a的地址

p = &a; 把int类型a的地址赋给了int *类型的p

即就是int *类型的变量可存放一个int数据的地址


四. 指针类型(int **)的存储过程和原理

int**q;q=&p;printf("q = %d\n",q);

结果:q = 6618624存放的p的地址


int *p明白了,那么int **q呢?


首先: 先对数据类型和变量划分开

int **q; 变量名为q,数据类型为int **

int *中存放的是int类型数据的地址


int **中存放的是int类型数据的地址的地址


上述我们明白了,一个*是指一个int数值的地址,


p中存放的是个int数值的地址,p = 6618636,为a的地址。


那么我们可以推到,两个*q就是存放p的地址。


p存放a的地址,p本身也是一个变量,他的值为a的地址 ,


而内存也给他自己开辟了一片空间,让他存放而他的数值


q存放p的地址,q也是一个变量,


他们的指向关系如下 :


a<----p<----q


五. 指针类型(int ***)的存储过程和原理

int ***m;
m = &q;
printf("m = %d\n",m);


结果:m = 6618616存放的q的地址

既然,int *和int **都懂了,那么int ***就迎刃而解了

同理,int*** 存放的是int **类型数据的地址

六. 指针操作(*操作)

这块我们这说属于指针自己的操作

printf("p = %d\n",p);
  printf("*p = %d\n",*p);
  printf("q = %d\n",q);
  printf("*q = %d\n",*q);
  printf("**q = %d\n",**q);
  printf("m = %d\n",m);
  printf("*m = %d\n",*m);
  printf("**m = %d\n",**m);
  printf("***m = %d\n",***m);

结果:


p=6618636*p=5q=6618624*q=6618636**q=5m=6618616*m=6618624**m=6618636***m=5


p、q和m都是上述例子中的变量

首先除了定义指针变量的时候,变量前面有*为定义类型,其他时候均为指针的取值操作,注意是取值,不是取址,拿的是指针变量中存放的值。


6.1 举个现实中栗子


举个现实中的例子,你比如说去银行开保险柜,其中*p操作比如开保险柜这个操作,你得先拿着你的柜子号在银行找到保险柜,然后拿着钥匙再打开保险柜取出里面的钱;就像是p中存放的是一个地址,你先拿着p中存放的地址,在内存中找到那块空间,然后再*p操作,取出那块空间中存放的值。


所以 * 操作就是取值操作,即取出指针变量存放的地址中所存放的数据。


6.2 *操作怎么去分析


上面几个例子都属于指针的取值操作,也就是也就是拿着指针变量中存的地址号去内存中找里面存的东西。


所以看这种连着好几个*后面跟个变量的表达式,需要从右往左依次抛开


即:***m ; 就是* ( * ( * m ))),看的时候需要从最里层一层一层抛开。


*p ;


先看成*(p),再从里向外看,首先他有一个变量p,所有直接可以先从内存中拿到p存放的数据6618636(p中的数据),再找到内存中6618636那片内存,最后取出6618636中的存放数据5(具体数据)


**q = 5 ;


先看成 *( * (q)),再从里向外看


先从内存中拿到q存放的数据6618624(q中的数据),再从内存中找到6618624那片内存,取出存放的数据6618636(*q中存放的数据),完成了 * (q)操作,再从内存中找到6618636那片内存,取出存放的数据5 ( *( *(q))中存放的数据 ),完成了 *(* (q))操作,再中的存放数据5(具体数据) (几个*查找几层)


***m = 5


先看成 *(*( * (m))),再从里向外看


先从内存中拿到m存放的数据6618616(m中的数据),再从内存中找到6618616那片内存,取出存放的数据6618624(*q中存放的数据),完成了 * (m)操作,再从内存中找到6618624那片内存,取出存放的数据6618636 ( *( *(m)) 中存放的数据),完成了 *(* (m))操作,再从内存中找到6618636 那片内存,取出存放的数据5( *(*( *(m))) 中存放的数据),完成了 *(*( *(m)))操作, (几个*查找几层)

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