C/C++ 内存与指针

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了C/C++ 内存与指针相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

内存与指针杂谈

1、指针

1、数组指针
int(*ptr)[n]

()的优先级高,(*ptr)表示ptr是一个指针,指向一个int类型的一维数组,这个数组的长度为n,也可以说ptr的步长就是n。也就是说执行ptr+1时,ptr要跨过n个int的长度。

2、指针数组
int* p[n]

[]的优先级高,p和[]先结合表示一个数组,int*表示数组中元素的数据类型为int*。

3、复杂一点的指针
int* (*ptr)[n]

ptr是一个指向数组的指针,数组中的每个元素都是指向int的指针。

4、指针运算

指针运算:一个指针ptrold加(减)一个整数n后,结果是一个新的指针ptrnew,ptrnew的类型和ptrold的类型相同,ptrnew所指向的类型和ptrold所指向的类型也相同。ptrnew的值将比ptrold的值加或减了n乘sizeof(ptrold所指向的类型)个字节。

5、指针变量和指针所指向的内存空间是两个不同的概念
6、指针做函数参数,是指针存在的最大意义

*p间接赋值成立的3个条件:

  1. 2个变量(通常一个实参,一个形参)。
  2. 建立关系,实参取地址赋给形参。
  3. *p形参去间接修改实参的值。

引申:函数调用时,用n级指针(形参)修改n-1级指针(实参)的值。

7、一个指针的内容
  1. 指针的类型。

  2. 指针所指向的类型。

  3. 指针的值或者叫指针所指向的内存区或地址

    • 指针的值都是指针本身存储的数值,这个数值将被编译器当做一个地址,而不是一般的数值,在32位程序里所有类型的指针的值都是一个32位整数,因为32位程序里内存地址都是32位长。
    • 指针所指向的内存区就是从指针的值所代表的那个内存地址开始,长度为sizeof(指针所指向的类型)的一片内存区。
  4. 指针本身所占据的内存区。在32位平台里,指针本身占据了4个字节的长度。

2、内存

1、内存四区:
  1. 栈区(stack):由编译器自动分配释放,存放函数参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。

  2. 堆区(heap):一般由程序员分配释放,若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收。注意它与数据结构中的堆是两个概念。分配方式倒是类似于链表。

  3. 数据区:主要包括静态全局区和常量区,如果站在汇编角度细分的话还可以有很多小的区。

    • 全局区(静态区)(static):全局变量和静态变量的存储是放在一块的,初始化的全局变量和静态变量在一块区域,,未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域,程序结束后由系统释放。
    • 常量区:常量字符串就是放在这里。程序结束后由系统释放。
  4. 代码区:存在函数体的二进制代码。

2、变量

变量的本质:一段连续内存空间的别名。

数据类型的本质:固定大小内存空间的别名。

1、修改变量的方法
  1. 直接修改,int a = 10;
  2. 间接修改,内存有地址编号,拿到地址编号也可以修改内存,外挂的原理就是通过变量内存地址来修改变量值:&a = 1245024; ((int)(1245024)) = 10。
  3. C++中引用。
2、声明变量的意义
  1. 建立变量符号表。
  2. 变量的数据类型指示了系统分配多少内存空间。
  3. 变量的数据类型指示了系统如何解释内存空间中的值。
  4. 变量的数据类型确定了变量的取值范围。
  5. 不同的数据类型有不同的操作。
3、函数内存模型
  • 主调函数可以把堆区、栈区、全局数据内存地址传递给被掉函数。
  • 被掉函数只能返回堆区、全局数据。
4、避免产生野指针:
  • 定义指针时,把指针变量赋值为NULL。
  • 释放内存时,先判断指针变量是否为NULL。
  • 释放完内存后,把指针变量重新赋值成NULL

3、void与void*

  1. 如果函数没有返回值,那么应声明为void类型。
  2. 如果函数无参数,那么应声明其参数为void。
  3. 小心使用void指针类型,ANSI标准,不能对void指针进行算法操作。
  4. 如果函数的参数可以是任何无类型指针,那么应声明其参数为void*。

? 例:典型的如内存操作函数memcpy,memset的函数原型:

void * memcpy(void *dest, const void *src, size_t len);
void * memset(void *buffer, int c, size_t num);

? 这体现了内存操作函数的意思,因为它操作的对象仅仅是一片内存,而不论这片内存是什么类型。

  1. void不能代表一个真实的变量。

以上是关于C/C++ 内存与指针的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

(C/C++)区别:数组与指针,指针与引用

漫谈C语言内存管理

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