【指针大放送】预备篇

说到指针，永远是C语言玩家迈不过去的坎，令人害怕，也令人神往

这篇文章将要讲的是指针一系列的知识，分为预备篇，初篇，进阶篇，一步一步带你了解指针的前尘往事。

1 CPU 内存与硬盘

说到指针，首先要了解，CPU、内存与硬盘之间的关系 

1、介绍

CPU的中文全称是中央处理器(英文全称是Central Processing Unit)，也叫处理器，是计算机的运算核心和控制核心。人靠大脑思考，电脑靠CPU来运算、控制。让电脑的各个部件顺利工作，起到协调和控制作用。

内存：1. 负责硬盘等硬件上的数据与CPU之间数据交换处理；2. 缓存系统中的临时数据。3. 断电后数据丢失。

硬盘：存储资料和软件等数据的设备，有容量大，断电数据不丢失的特点。也被人们称之为“数据仓库”。

其实内存在这里起了两个作用：

1. 保存从硬盘读取的数据，提供给CPU使用

2. 保存CPU的一些临时执行结果，以便CPU下次使用或保存到硬盘

2、三者之间的关系

简单来说，硬盘用来存储我们的程序和数据，当我们运行程序的时候，CPU首先接受到我们的命令，之后CPU是告诉硬盘，我要运行你存储的程序A，你把程序A送到内存去。CPU对内存说，我让硬盘把程序A送到你这里来了，你保存一下。 等程序A被完整的送到内存之后。CPU就开始执行程序A。

过程就像上面说的，我们在举一个接近我们生活的例子。

如果说把硬盘比喻成一个大仓库，CPU比喻成加工车间，那么内存就是一个临时的小仓库。从距离上来说， 相比内存到CPU的距离和硬盘到内存的距离，内存和CPU的距离更短。

硬盘（大仓库）用来保存车间需要用的原料和最终生产出来的商品。仓库太大，取出原料和存储商品太慢，耗时间。

内存（临时小仓库）：原料会先放到这里，小仓库，可以很快的找到需要的原料或商品。

CPU（车间）：从内存（小仓库）里拿到原料，生产商品。中间会有半成品，半成品可以放在内存（小仓库）里。

了解三者之后，我们要开始思考，内存是如何架在两者之间传递数据的呢 

2 内存中访问数据

首先，让我们想象，有一个宾馆，A进入到了其中，我们需要找到他，但不知道他的地址，则我们找他只能从第一间慢慢寻找；

但若我们知道他在几层几号楼，就可以直捣黄龙，直接拿下，内存也是如此 

 我们给内存编号，也就是地址，指针。

内存空间为了有效的进行管理

1.把内存空间划分为一个个有效的内存单元，一个单元1字节

2.将每个单元进行编号  编号=地址=指针

2.1 为什么一个内存单元1字节

说到这，就会有一个疑问出现

为什么一个单元1字节？

首先要了解一些计算机的单位概念，

bit              1byte=8bit

byte           1KB=1024byte

KB             1MB=1024KB

MB             1GN=1024MB

GB              ..

TB               ....

PB               ....... 

我们熟知的char类型是1字节，为8比特位，设一个内存单元为1比特位，

则需要8个内存单元，也就是8个地址，更不用说int等等类型，这显然分配不合理

若一个内存单元1字节，一个int也只是需要4个地址，也就合理的多

 2.2 地址哪里来

到这里，我们明白内存中的数据是依靠地址来访问，那地址从哪里来？

早期的电脑是32位机器，也就意味着32根地址线（即物理意义的电线）

每一根线代表一个比特位 ，也就是有1或0的可能，一共32根地址线，则为2^32种可能

也就是2^32字节的大小，进行计算4294967296/1024/1024/1024=4GB，也就是32位机器最大内存。

3 vs中演示

 int为4字节，32位比特位，用16进制表示为8位

a中存储0x00 00 00 0a，a为16进制中的10，在内存中反着放是取决于编译器，可以参考这篇文章中的大小端部分

从上图中可以发现，地址取的是申请内存中的最小地址 。

4 创建指针

int a=0;
int *pa=&a;//*代表pa是个指针变量，int代表pa指向的元素类型
*pa=20//*pa代表找到pa指向的元素，也就是a，可以对其进行更改

 5 指针的大小

int main()
{
    printf("%d\n", sizeof(char *));
    printf("%d\n", sizeof(short *));
    printf("%d\n", sizeof(int *));
    printf("%d\n", sizeof(double *));
    return 0;
}

运行结果

 为什么会都为4呢？

因为在32为机器下，地址有32位比特位，换算为字节为4字节，故大小都为4字节

欢迎小伙伴们补充与纠正 ！