指標

記憶體和地址怎麼理解呢？

機器中有一些位置，每一個位置被稱為【位元組】/byte,許多現代機器上，每個位元組包含8個位。更大記憶體單位【字】，通常包含2個或4個位元組組成。

一個字包含4個位元組，它的地址是什麼？

他仍然只有一個地址，是最左邊還是最右邊的那個位元組的位置，取決於機器。

機器事實-關於整型的起始位置：

在要求邊界對齊（boundary alignment)的機器上，整型儲存的起始位置只能是某些特定的位元組，通常是2或4的倍數。

變數名和地址關係？

所有高階語言的特性之一，就是通過名字而不是地址來訪問記憶體的位置。那麼名字和地址是怎麼關聯的呢？關聯關係不是硬體所提供的，它是由編譯器實現的，硬體仍然通過地址訪問記憶體位置。

儲存在記憶體的一個32位值，到底是整型還是浮點呢？

什麼型別取決於使用方式，如果使用整型算術指令，這個值就被解釋為整數，如果使用浮點型指令，他就是個浮點數。

指標變數他的地址對應的記憶體中存的是什麼內容？

儲存是一個值，這個值，通常被當做地址來使用。

對於int a=112; int *d = &a;  為什麼編譯器最終將a的地址寫入d對應的記憶體空間，而不是把112寫入d的記憶體空間呢？

原因應該是這樣設計靈活，且效率高，更重要的是硬體的設計如：RAM 有地址這個概念

符號* 什麼含義？

用來執行間接訪問操作。對一個變數間接訪問，宣告含義？就是不把這塊記憶體值直接使用，而是把它用作地址，把這個地址對應的內容取出。

指標未初始化是什麼含義，有什麼風險？對未初始化的指標訪問會發生什麼？如int *a  ;  *a=12;

這個操作可能會有下面情景發生

     1.  運氣好a 的初始值是非法地址，出錯，終止程式，在unix系統上這個錯誤memory fault  ,在windows出現一般保護性異常(general  protection exception)

     2.更嚴重的情況，這個指標偶爾可能包含一個合法地址，即是這樣的情況：引發錯誤的程式碼，與原先用於操作那個值得程式碼完全不相干。

編譯器能檢測出來初始化的指標p,   *p = 12,這樣，並給出警告嗎？

標準定義的NULL指標什麼含義？我怎麼定義一個NULL指標變數？怎麼判斷一個指標是不是NULL指標。

表示不指向任何東西。定義一個變數賦值為零。與零值比較來判斷指標是不是NULL指標。

在機器層面NULL指標內容到底是什麼呢?

NULL 指標可能不是0，在此情況，編譯器將負責零值和內部值之間的翻譯和轉換。

對一個NULL指標間接訪問會出現什麼情況？

因編譯器而異，有的不報錯。有的發生錯誤，並終止程式。

怎麼定義一個指標變數才是好習慣？

如果你已經知道指標將被初始化為什麼地址，就把它初始化為該地址，否則把它初始化為NULL。

在對一個變數賦值時，編譯器會校驗，檢查什麼？

         校驗，使用變數型別和應該使用的變數的型別不一致時，編譯器會報錯。

         分析下*&a = 25;  非重點

指標常量是什麼能不能訪問操作並賦值？

*100 = 25;  *100 就是指標常量。這條語句是非法的，需要強制型別轉換如：

 *(int *) 100 = 25;

指標常量什麼樣情況才能用到？

        如：與輸入輸出裝置控制器通訊。

指標的指標怎麼用示意圖畫明白？

指標定義和使用的分析：

定義（包括宣告和初始化）

    宣告的分析：有* 就是指標；初始化，左值使用，*【變數】代表是將右邊的值寫入指標變數記憶體中（【變數】）；

    **【變數】左值使用，賦值，*【變數】表示地址記憶體開啟，開啟結果還是地址，**【變數】表示多次開啟，還是代表開啟地址，注意編譯器能知道這種變化，**兩次就是二級指標

    使用：*【變數】是右值表示式，*代表間接訪問，把【】中當做地址使用，找到這個地址對應的記憶體單元，把值拿出來，就是*【】表示式的值了

 

注意* 是右結合性

Int a =12;

Int *b = &a;

Int **c = &b;

畫圖要點：

    1.箭頭===》是地址

    2. 虛線。表示關係

    3. 實線。表示*訪問

粗橢圓  當做右值使用，使用表示式的值。

粗方框  當做左值使用，指地址。

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int
main(){
        int a=12;
        int *b=&a;
        int **c= &b;

        printf("%p %p %p \n",a,b,c);
        printf("%d %d %d \n",sizeof(a),sizeof(b),sizeof(c));
//      printf("%s %s %s \n",a,*b,*c);
        printf("%d %d %d \n",a,*b,**c);
}

結果：

分析結果：  指標佔用八個位元組，地址佔用八個位元組，實際上用6個位元組表示地址（0x開頭）

例子 ：指標要用對等的地址

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int
main(){
	int a=12;
	int *b= &a;
	int **c= &a;
	
	printf("%p %p \n",a,c);
	printf("%d %g \n",a,*c);
	printf("%d %d \n",sizeof(a),sizeof(c));
}

結果：編譯器報錯！

結果分析：指標要用對等的地址（或低一級指標賦值如&b, 或者同級別指標&d）來賦值,編譯器會檢驗出不符合的情況

為什麼&ch 不能用作左值？

&ch結果會儲存在某個地方/某個記憶體，但是我無法知道他位於何處，這個表示式，看不出他在機器中那個特定位置，所以它不是一個合法的左值。

什麼是左值，右值？

 左值可以再“=”號左側，也可以在等號右側，而右值只能出現在等號右側。

分析清楚一個指標表示式是左值還是右值有什麼好處？

分析表示式？

Char  ch = ‘a’;

    Char *cp = &ch;

  示意圖要求1. 標出求值的順序，2中間專題是虛線，橢圓，方框

   表示式

     &ch

 cp

&cp

*cp

*cp+1

*(cp+1)

++cp

Cp++

*++cp

*cp++

++*cp

(*cp)++

++*++cp

++*cp++

例項，strlen.c 必會默寫

指標+/- 整數  在什麼情況下可以這樣？

只能用於指向陣列中某個元素的指標，也適用於使用malloc函式動態分配獲得的記憶體。

指標指向陣列最後一個元素的後面的那個記憶體位置，有什麼問題？允許這樣，一般不允許對指向這個位置的指標進行間接訪問。

指標-指標什麼情況下允許這樣？

只有兩個指標指向同一個陣列中的元素時，相減的結果是ptrdiff_t(有符號整數型別）

<  <=   >  >= 可以比較的兩個指標有什麼限制？

他們都指向同一個陣列中的元素，但是兩個任意的指標可以執行相等或不相等測試。

陣列

陣列和指標的區別與聯絡？

陣列和指標有著本質的不同，指標是一個標量值。陣列名卻有很多屬性如：陣列元素的數量。只有當陣列名在表示式中使用時，編譯器才會為它產生一個指標常量。

先來搞明白，什麼是宣告，什麼是定義？

c 語言中的物件有且只有一個定義，但它可以有多個extern 宣告。這裡的物件，只是跟連結器有關的“東西”比如函式和變數。

定義只能出現一個地方，宣告可以出現多次，宣告相當於普通的宣告，它說明並非本身，而是描述其他地方建立的物件。定義相當於特殊的宣告，它為物件分配記憶體

左值在編譯時可知，左值標示儲存結果的地方。右值直到執行時才知，如無特殊說明，右值表示的內容。

           C語言中有“可修改的左值”，很奇怪！意味著還有不可可以修改的左值，這個奇怪的術語是為與陣列名（是左值）區分。

陣列和指標是如何訪問的？

char a[9] = “abcdefgh”;    …..   c= a[i];

編譯器符號表具有一個地址9980

           執行時步驟1: 取i的值，將它與9980相加

           執行時步驟2: 取地址（9980+i）的內容

char *p ;  ………     c= *p;

編譯符號表有一個符號p, 它的地址為4624;

         執行時步驟1: 取4624的內容，就是5081

           執行時步驟2: 取地址5081 的內容

指定的訪問要靈活得多，但需要增加一次額外的提取。

 

定義為指標，但以陣列方式引用時會發生什麼？

  指標當然可以p[i] 用，

   char *p = “abcdefgh”;         c=p[i];

   編譯器符號表具有一個p, 地址為4624

       執行步驟1 ：取地址4624的內容，即5081，

                     執行步驟2:     取得i的值，並將它與5081相加

                     執行步驟3:     取得地址[ 5081 + i] 的內容

指定的訪問要靈活得多，但需要增加一次額外的提取。（和陣列a對比）

注意寫程式碼時，宣告與定義相匹配

 

指標	陣列
通常用於動態資料結構	通常用於儲存固定數目且資料型別相同的元素
相關的函式malloc(), free().	隱式分配和刪除
通常指向匿名資料	自身即為資料名
間接訪問	直接訪問

 

 

定義指標時，編譯器並不為指標指向的物件分配空間，它只是分配指標本身的空間，除非在定義時同時賦給指標一個字串常量進行初始化。如：

char *p = “break”;

float *pip = 3.14;  //錯誤！！！！

什麼時候陣列和指標相同？

 陣列宣告，包含三種

1. extern , 如  extern char a[]  ;  不能改寫成指標的形式
2. 定義，如  char  a[10];  不能改寫成指標的形式
3. 函式的引數，如func(char a[]);  選擇陣列形式，或者指標形式

  陣列，在表示式中使用

                     如c = a[i];  選擇陣列形式  或指標形式

 

規則1: 表示式中的陣列名被編譯器當作一個指向該陣列第一個元素的指標。

  例外情況如：  a 陣列作為sizeof()的運算元；b 使用& 操作符取陣列的地址；c陣列是一個字串，常量初始值。？？？

           如：

           int a[10], i=2;

           a[i]; 相當於*（a+i）；  *（i+a）；i[a]; 2[a];

           規則2: 在函式引數的宣告中，陣列名被編譯器當作指向該陣列第一個元素的指標。

           規則3: 下標總是與指標的偏移量相同

                     事實上，下標範圍檢查被認為並不值得加入C語言中。

指標總是有型別限制？p+2，p+i   ; 是的，因為編譯器要直到步長啊。

陣列行參是如何被引用的？