内存单元和 C++ 指针

Posted 2023-02-21

【中文标题】内存单元和 C++ 指针

【英文标题】：memory cells and c++ pointers

【发布时间】：2017-04-06 06:33:38

【问题描述】：

我目前想知道关于 c++ 中的指针的一些事情。例如，指针返回变量的内存地址。所以如果我们说，我们想要一个整数的内存地址，我们通常有一个 32 位的长度。

当我们说一个内存单元的大小是 1 字节时，我需要 4 个单元来表示一个整数（4x8 位 = 32 位）。因此，假设我有一个指针地址，例如：0x613c20 一个整数 (int a = 10;)。

当此地址指向整个内存中的 4 个单元格之一时，为什么当我将单元格增加 +1 时会得到另一个值？我仍然会得到相同的值，因为我仍在 4 个单元格之一内？

非常感谢。

编辑：

我想我在第一次发帖时不太清楚： 我不是说我把指针增加了pointer++；

我在调试器中，通过添加 +1 来操作整数的内存地址，例如：

0x1 -> 0x2。

也就是说：

int a = 10;
*int b = &a; // 0x1

*0x1 -> 10
*0x2 -> 1203104

当 Integer 大小为 4 字节长时，为什么我这里没有 10？

【问题讨论】：

这取决于您所说的“增加单元格”是什么意思。如果你的意思是指针，你应该查看指针增量是如何工作的。否则，您应该查看整数在内存中的确切存储方式。

以二进制形式考虑这些单元格。然后你会注意到，即使开始在这 4 个单元格内，当你采取后续 4 个单元格时，如果它们被填充并有随机结果，你将超出范围并获得随机值。

从 lisp 或 snobol4 或 c 中搜索“atom interface”。

这个单元概念在 C++ 中有一个名字。它被称为字节。

【参考方案1】：

当你增加/减少一个指针时，内存地址会“增加/减少”指针被声明为的对象类型的长度（例如，它会指向相同类型的下一个/上一个对象，如果它会是一系列相同类型的对象）

一个小例子：

#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;

int main()

    int i = 5;
    int* p_i = &i;

    short c = 'a';
    short* p_c = &c;

    cout << "\npointer to int (4 bytes)\n";

    cout << "adress: " << p_i << "   ";
    cout << "value: " << *p_i << endl;
    ++p_i;
    cout << "adress: " << p_i << "   ";
    cout << "value: " << *p_i << endl;
    ++p_i;
    cout << "adress: " << p_i << "   ";
    cout << "value: " << *p_i << endl;
    ++p_i;
    cout << "adress: " << p_i << "   ";
    cout << "value: " << *p_i << endl;
    ++p_i;

    cout << "\npointer to short (2 bytes)\n";

    cout <<  "adress: " << p_c << "   ";
    cout <<  "value: " << *p_c << endl;
    ++p_c;
    cout <<  "adress: " << p_c << "   ";
    cout <<  "value: " << *p_c << endl;
    ++p_c;
    cout <<  "adress: " << p_c << "   ";
    cout <<  "value: " << *p_c << endl;
    ++p_c;
    cout <<  "adress: " << p_c << "   ";
    cout <<  "value: " << *p_c << endl;
    ++p_c;

    return 0;

以上代码输出：

pointer to int (4 bytes)
adress: 0x28ff24   value: 5
adress: 0x28ff28   value: 2686754
adress: 0x28ff2c   value: 2686764
adress: 0x28ff30   value: 2686800

pointer to short (2 bytes)
adress: 0x28ff22   value: 97
adress: 0x28ff24   value: 5
adress: 0x28ff26   value: 0
adress: 0x28ff28   value: -216

正如您所看到的，指向 short 的指针以 2 步“增加”，因为 short 占用 2 个字节的内存，而 int 更长，占用 4 个字节（在我的系统上）。

我建议参考有关数据类型长度的文档（它们可能因系统和编译器而异）和指针以获取更多信息。

【讨论】：

啊，谢谢。问题是：我没有将它增加 ++，我使用调试器和观察点来查找变量的地址并通过添加 +1 来增加它，所以地址从：0x28ff24 -> 0x28ff25 我得到了另一个值，通过取消引用它们。那为什么会这样呢？通常我仍然会得到相同的值，因为我仍然“在”同一个变量中？

很高兴我们对这个问题有了更多的了解。就您而言，我相信这取决于您使用的调试器。不过我有一种预感，它很可能会从您设置的新位置读取四个字节（类型的长度），从而将它在该内存片中找到的数据解释为一个完全不同的变量。例如。它现在读取 0x28ff25 到 0x28ff28 而不是 0x28ff24 到 0x28ff27 在您更改第一个“单元格”的地址之前。不过，我建议在您的调试器中进行测试。

【参考方案2】：

你正在做的是指针运算。将指针（而不是值）加一的结果取决于指针的类型。在您的示例中，实际地址不是增加 1，而是增加 4（或 sizeof(int)）。此外，没有像

这样的东西

我仍然会得到相同的值，因为我仍在 4 个单元格之一中