C程序设计——指针杂谈0

news2024/9/21 16:41:13

变量和常量讲的差不多了，这里先把指针再深入理解一下，如果你是C语言初学者，本节可能看不太懂，没关系可以以后再看。

变量

当定义变量的时候，本质是在内存中分配了一段空间，这段空间的大小与变量的类型相关，C语言中，用sizeof()，可以求出各种类型变量空间大小（字节数）：

int main(void)
{
    int iSize ;
    iSize = sizeof(char);
    printf("sizeof(char) is          %d\r\n", iSize);

    iSize = sizeof(short int);
    printf("sizeof(short int) is     %d\r\n", iSize);

    iSize = sizeof(int);
    printf("sizeof(int) is           %d\r\n", iSize);

    iSize = sizeof(long int);
    printf("sizeof(long int) is      %d\r\n", iSize);

    iSize = sizeof(long long int);
    printf("sizeof(long long int) is %d\r\n", iSize);

    iSize = sizeof(float);
    printf("sizeof(float) is         %d\r\n", iSize);

    iSize = sizeof(double);
    printf("sizeof(double) is        %d\r\n", iSize);

    printf("\r\n\r\n");

    iSize = sizeof(unsigned char);
    printf("sizeof(unsigned char) is          %d\r\n", iSize);

    iSize = sizeof(unsigned short int);
    printf("sizeof(unsigned short int) is     %d\r\n", iSize);

    iSize = sizeof(unsigned int);
    printf("sizeof(unsigned int) is           %d\r\n", iSize);

    iSize = sizeof(unsigned long int);
    printf("sizeof(unsigned long int) is      %d\r\n", iSize);

    iSize = sizeof(unsigned long long int);
    printf("sizeof(unsigned long long int) is %d\r\n", iSize);

    printf("\r\n\r\n");

    iSize = sizeof(char*);
    printf("sizeof(char*) is          %d\r\n", iSize);

    iSize = sizeof(short int*);
    printf("sizeof(short int*) is     %d\r\n", iSize);

    iSize = sizeof(int*);
    printf("sizeof(int*) is           %d\r\n", iSize);

    iSize = sizeof(long int*);
    printf("sizeof(long int*) is      %d\r\n", iSize);

    iSize = sizeof(long long int*);
    printf("sizeof(long long int*) is %d\r\n", iSize);

}

运行结果如下：

说回指针，从上面的打印，我们可以看出，在我电脑上，指针类型的长度都是8字节。在这里我可以给大家一个结论，只要计算机确定了，指针类型的长度是确定的，指针变量的长度只可能是1、2、 4、8中的一个，与内核的地址空间相关。如果地址空间不超过256字节，那么指针变量的长度就是1；如果地址空间不超过64K字节，那么指针变量的长度就是2；地址空间不超过4G字节，指针长度就是4字节；地址空间超过4G字节，指针长度就是8字节。地址空间 8字节都表示不了的计算机，目前还没有被设计出来，所以指针长度 8 字节就到头了，不可能再大了。

变量的空间是由编译器和操作系统，按照既定的算法分配的，对程序员透明，如果没有指针，程序员，就只能访问自己定义的变量，即无法访问变量以外的内存空间。

指针所能实现的需求

通常，当你做底层开发时，需要按照芯片手册，访问特定地址的数据：

上图是STC 89C51单片机，串口控制器的寄存器列表。表格的第二行，我们可以看出：SCON是一个8位的寄存器，地址是 0x98（98H 的后缀 H，表示98是个16进制数）。如果我们要访问 SCON，肯定不能直接 char SCON，因为定义变量，不能指定 SCON 的地址。怎么办呢？有一种实现方式是（这里 volatile 超纲了，先记住这个单词，具体含义，后面再讲）：

int main(void)
{
    /* 因为 SCON 是一个8位的寄存器，
    因此定义一个无符号 char 型的指针。
    */
    volatile unsigned char *SCON;
    SCON = 0x98;
    printf("%x", *SCON);
}

指针定义时的一些细节

下面这个代码，定义了一个无符号 char型的指针，表示指针的 “*”，是用来修饰 “SCON”的，而不是修饰类型 “unsigned char” 。

int main(void)
{
    unsigned char *SCON;
}

因此下面这个代码中，SCON 是 unsigned char 类型的指针，它的长度应该是8；cC是 unsigned char 类型的变量，它的长度应该是 1 。

int main(void)
{
    int iSize ;
    unsigned char *SCON, cC;
    iSize = sizeof(SCON);
    printf("sizeof(SCON) is   %d\r\n", iSize);

    iSize = sizeof(cC);
    printf("sizeof(cC) is     %d\r\n", iSize);
}

所以上面代码的运行结果是下面这样：