C语言的指针类型

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1 指针类型的大小

2 指针类型的作用

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正文

指针类型

1. 指针类型的大小

在32位机器上，地址是32个0或1组成的二进制序列，如果每个比特位都给一个地址位，则32为机能编址的范围只为512MB，若以4字节编址，32位机则可以编址4GB。

在64位机器上，有64根地址线，则一个指针变量的大小是8字节。

对于以下代码：

int main(int argc, const char * argv[])
{
    printf("char* : %lu\n",sizeof(char*));
    printf("short* : %lu\n",sizeof(short*));
    printf("int* : %lu\n",sizeof(int*));
    printf("float* : %lu\n",sizeof(float*));
    printf("double* : %lu\n",sizeof(double*));
    printf("long double* : %lu\n",sizeof(long double*));
    return 0;
}

• 在64位机下的输出为：

• 在32位机下的输出为：

问题来了：

为什么不同类型的指针大小都是一样的呢？为什么要这么设计？

2. 指针类型的作用

• 指针类型决定了对指针解引用的时候有多大的权限（能操作几个字节）。比如：char*的指针解引用只能访问一个字节，而int*的指针解引用就能访问四个字节。

看下面的这段代码：

int main(int argc, const char * argv[])
{
    int i = 0x11223344;
    int *pi = &i;
    *pi = 0;
    
    int c = 0x11223344;
    char *pc = &c;
    *pc = 0;
    
    return 0;
}

Debug看内存变化：

发现：

i=0x11223344在执行*pi=0;后全部变为了0

c=0x11223344在执行*pc=0;后只有高位变成了0

说明：int*类型的指针解引用后，操作权限是4个字节(int的大小)。

char*解引用后，操作权限仅为一个字节。

验证了：指针类型决定了对指针解引用的时候有多大的权限（能操作几个字节）。

问题又来了：

为什么高位的44变为0了呢？

这和数据在内存中存储的模式有关。大小端模式

大端模式，是指数据的高字节保存在内存的低地址中，而数据的低字节保存在内存的高地址中，这样的存储模式有点儿类似于把数据当作字符串顺序处理：地址由小向大增加，而数据从高位往低位放；这和我们的阅读习惯一致。

小端模式，是指数据的高字节保存在内存的高地址中，而数据的低字节保存在内存的低地址中，这种存储模式将地址的高低和数据位权有效地结合起来，高地址部分权值高，低地址部分权值低。

• 指针类型决定了指针指向前或者向后一步有多大距离。

对于以下代码：

int main(int argc, const char * argv[])
{
    int n = 10;
    int *pi = &n;
    char *pc = (char*)&n;
    
    printf("&n : %p\n", &n);
    printf("pi : %p\n", pi);
    printf("pi+1 : %p\n", pi+1);
    printf("-----------------------\n");
    printf("pc : %p\n", pc);
    printf("pc+1 : %p\n", pc+1);
    
    return 0;
}

有在64位机下有如下输出：

可以看到：

pi=pc=&n

但是：

pi+1 和 pc+1 不同

pi+1 - pi = 8

pc+1 - pc = 1

验证了：指针类型决定了指针指向前或者向后一步有多大距离。

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完，不足之处请指正。