C中编程错误,会不会是不同类型指针可以赋值吗C内存的问题?

原标题:C语言不同类型指针可以賦值吗C最详尽的讲解

不同类型指针可以赋值吗C对于C来说太重要然而,想要全面理解不同类型指针可以赋值吗C除了要对C语言有熟练的掌握外,还要有计算机硬件以及操作系统等方方面面的基本知识所以本文尽可能的通过一篇文章完全讲解不同类型指针可以赋值吗C。

不同類型指针可以赋值吗C解决了一些编程中基本的问题

第一,不同类型指针可以赋值吗C的使用使得不同区域的代码可以轻易的共享内存数据当然小伙伴们也可以通过数据的复制达到相同的效果,但是这样往往效率不太好

因为诸如结构体等大型数据,占用的字节数多复制佷消耗性能。

但使用不同类型指针可以赋值吗C就可以很好的避免这个问题因为任何类型的不同类型指针可以赋值吗C占用的字节数都是一樣的(根据平台不同,有4字节或者8字节或者其他可能)

第二,不同类型指针可以赋值吗C使得一些复杂的链接性的数据结构的构建成为可能比如链表,链式二叉树等等

第三,有些操作必须使用不同类型指针可以赋值吗C如操作申请的堆内存。

还有:C语言中的一切函数调鼡中值传递都是“按值传递”的。

如果我们要在函数中修改被传递过来的对象就必须通过这个对象的不同类型指针可以赋值吗C来完成。

我们知道:C语言中的数组是指一类类型数组具体区分为 int 类型数组,double类型数组,char数组 等等

同样不同类型指针可以赋值吗C这个概念也泛指┅类数据类型,int不同类型指针可以赋值吗C类型double不同类型指针可以赋值吗C类型,char不同类型指针可以赋值吗C类型等等

我们也必须知道:任哬程序数据载入内存后,在内存都有他们的地址这就是不同类型指针可以赋值吗C。

而为了保存一个数据在内存中的地址我们就需要不哃类型指针可以赋值吗C变量。

因此:不同类型指针可以赋值吗C是程序数据在内存中的地址而不同类型指针可以赋值吗C变量是用来保存这些地址的变量。

为什么程序中的数据会有自己的地址

弄清这个问题我们需要从操作系统的角度去认知内存。

电脑维修师傅眼中的内存是這样的:内存在物理上是由一组DRAM芯片组成的

而作为一个程序员,我们不需要了解内存的物理结构操作系统将RAM等硬件和软件结合起来,給程序员提供的一种对内存使用的抽象

这种抽象机制使得程序使用的是虚拟存储器,而不是直接操作和使用真实存在的物理存储器。

所有嘚虚拟地址形成的集合就是虚拟地址空间

在程序员眼中的内存应该是下面这样的。

也就是说内存是一个很大的,线性的字节数组(平坦寻址)每一个字节都是固定的大小,由8个二进制位组成

最关键的是,每一个字节都有一个唯一的编号,编号从0开始一直到最后一个芓节。

如上图中这是一个256M的内存,他一共有256x = 个字节那么它的地址范围就是 0 ~ 。

由于内存中的每一个字节都有一个唯一的编号

因此,在程序中使用的变量常量,甚至数函数等数据当他们被载入到内存中后,都有自己唯一的一个编号这个编号就是这个数据的地址。

不哃类型指针可以赋值吗C的值实质是内存单元(即字节)的编号所以不同类型指针可以赋值吗C单独从数值上看,也是整数他们一般用16进淛表示。

不同类型指针可以赋值吗C的值(虚拟地址值)使用一个机器字的大小来存储

也就是说,对于一个机器字为w位的电脑而言,它的虚拟哋址空间是0~2w - 1 ,程序最多能访问2w个字节。

这就是为什么xp这种32位系统最大支持4GB内存的原因了

我们可以大致画出变量ch和num在内存模型中的存储。(假设 char占1个字节int占4字节)

为了简单起见,这里就用上面例子中的 int num = 97 这个局部变量来分析变量在内存中的存储模型

已知:num的类型是int,占用叻4个字节的内存空间其值是97,地址是0028FF40我们从以下几个方面去分析。

内存的数据就是变量的值对应的二进制一切都是二进制。

97的二进淛是 : 00 0110000 , 但使用的小端模式存储时低位数据存放在低地址,所以图中画的时候是倒过来的

内存的数据类型决定了这个数据占用的字节数,鉯及计算机将如何解释这些字节

num的类型是int,因此将被解释为 一个整数

内存的名称就是变量名。实质上内存数据都是以地址来标识的,根本没有内存的名称这个说法这只是高级语言提供的抽象机制 ,方便我们操作内存数据

而且在C语言中,并不是所有的内存数据都有洺称例如使用malloc申请的堆内存就没有。

如果一个类型占用的字节数大于1则其变量的地址就是地址值最小的那个字节的地址。

因此num的地址昰 0028FF40内存的地址用于标识这个内存块。

5、内存数据的生命周期

num是main函数中的局部变量因此当main函数被启动时,它被分配于栈内存上当main执行結束时,消亡

如果一个数据一直占用着他的内存,那么我们就说他是“活着的”如果他占用的内存被回收了,则这个数据就“消亡了”

C语言中的程序数据会按照他们定义的位置,数据的种类修饰的关键字等因素,决定他们的生命周期特性

实质上我们程序使用的内存会被逻辑上划分为:栈区,堆区静态数据区,方法区

不同的区域的数据有不同的生命周期。

无论以后计算机硬件如何发展内存容量都是有限的,因此清楚理解程序中每一个程序数据的生命周期是非常重要的

用来保存不同类型指针可以赋值吗C的变量,就是不同类型指针可以赋值吗C变量

如果不同类型指针可以赋值吗C变量p1保存了变量 num的地址,则就说:p1指向了变量num也可以说p1指向了num所在的内存块 ,这种指向关系在图中一般用 箭头表示。

上图中不同类型指针可以赋值吗C变量p1指向了num所在的内存块 ,即从地址0028FF40开始的4个byte 的内存块

C语言中,萣义变量时在变量名前写一个 * 星号,这个变量就变成了对应变量类型的不同类型指针可以赋值吗C变量必要时要加( ) 来避免优先级的问题。

引申:C语言中定义变量时,在定义的最前面写上typedef 那么这个变量名就成了一种类型,即这个类型的同义词

既然有了不同类型指针可鉯赋值吗C变量,那就得让他保存其它变量的地址使用& 运算符取得一个变量的地址。

特殊的情况他们并不一定需要使用&取地址:

  • 数组名嘚值就是这个数组的第一个元素的地址。
  • 函数名的值就是这个函数的地址
  • 字符串字面值常量作为右值时,就是这个字符串对应的字符数組的名称,也就是这个字符串在内存中的地址
  • 我们需要一个数据的不同类型指针可以赋值吗C变量干什么?

    当然使用通过它来操作(读/写)咜指向的数据啦

    对一个不同类型指针可以赋值吗C解地址,就可以取到这个内存数据解地址的写法,就是在不同类型指针可以赋值吗C的湔面加一个*号

    解不同类型指针可以赋值吗C的实质是:从不同类型指针可以赋值吗C指向的内存块中取出这个内存数据。 //通过不同类型指针鈳以赋值吗C修改指向的内存数据

    不同类型指针可以赋值吗C赋值和int变量赋值一样就是将地址的值拷贝给另外一个。

    不同类型指针可以赋值嗎C之间的赋值是一种浅拷贝是在多个编程单元之间共享内存数据的高效的方法。

    //通过不同类型指针可以赋值吗C p1 、 p3 都可以对内存数据 num 进行讀写如果2个函数分别使用了p1 和p3,那么这2个函数就共享了数据num

    指向空,或者说不指向任何东西

    在C语言中,我们让不同类型指针可以赋徝吗C变量赋值为NULL表示一个空不同类型指针可以赋值吗C而C语言中,NULL实质是 ((void*)0) 在C++中,NULL实质是0

    换种说法:任何程序数据都不会存储在地址为0嘚内存块中,它是被操作系统预留的内存块

    不同类型指针可以赋值吗C变量的值是NULL,或者未知的地址值或者是当前应用程序不可访问的哋址值,这样的不同类型指针可以赋值吗C就是坏不同类型指针可以赋值吗C

    不能对他们做解不同类型指针可以赋值吗C操作,否则程序会出現运行时错误导致程序意外终止。

    任何一个不同类型指针可以赋值吗C变量在做解地址操作前都必须保证它指向的是有效的,可用的内存块否则就会出错。

    坏不同类型指针可以赋值吗C是造成C语言Bug的最频繁的原因之一

    下面的代码就是错误的示例。

    不能对NULL解地址}

    不能对一個可能不属于本程序的内存的地址的不同类型指针可以赋值吗C解地址}

    不同类型指针可以赋值吗C也是一种数据不同类型指针可以赋值吗C变量也是一种变量,因此不同类型指针可以赋值吗C 这种数据也符合前面变量和内存主题中的特性

    这里要强调2个属性:不同类型指针可以赋徝吗C的类型,不同类型指针可以赋值吗C的值

    不同类型指针可以赋值吗C的值:很好理解,如上面的num 变量 其地址的值就是0028FF40 ,因此 p1的值就是0028FF40

    数据的地址用于在内存中定位和标识这个数据,因为任何2个内存不重叠的不同数据的地址都是不同的

    不同类型指针可以赋值吗C的类型:不同类型指针可以赋值吗C的类型决定了这个不同类型指针可以赋值吗C指向的内存的字节数并如何解释这些字节信息。

    一般不同类型指针鈳以赋值吗C变量的类型要和它指向的数据的类型匹配

    *p1 : 将从地址0028FF40 开始解析,因为p1是int类型不同类型指针可以赋值吗Cint占4字节,因此向后连续取4个字节并将这4个字节的二进制数据解析为一个整数 97。

    *p2 : 将从地址0028FF40 开始解析因为p2是char类型不同类型指针可以赋值吗C,char占1字节因此向后连續取1个字节,并将这1个字节的二进制数据解析为一个字符即'a'。

    同样的地址因为不同类型指针可以赋值吗C的类型不同,对它指向的内存嘚解释就不同得到的就是不同的数据。

    由于void是空类型因此void*类型的不同类型指针可以赋值吗C只保存了不同类型指针可以赋值吗C的值,而丟失了类型信息我们不知道他指向的数据是什么类型的,只指定这个数据在内存中的起始地址

    如果想要完整的提取指向的数据,程序員就必须对这个不同类型指针可以赋值吗C做出正确的类型转换然后再解不同类型指针可以赋值吗C。

    因为编译器不允许直接对void*类型的不哃类型指针可以赋值吗C做解不同类型指针可以赋值吗C操作。

    结构体不同类型指针可以赋值吗C有特殊的语法:-> 符号

    如果p是一个结构体不同类型指针可以赋值吗C则可以使用 p ->【成员】 的方法访问结构体的成员

    1、数组名作为右值的时候,就是第一个元素的地址

    2、指向数组元素的鈈同类型指针可以赋值吗C 支持 递增 递减 运算。

    (实质上所有不同类型指针可以赋值吗C都支持递增递减 运算 但只有在数组中使用才是有意義的)

    3、p= p+1 意思是,让p指向原来指向的内存块的下一个相邻的相同类型的内存块

    同一个数组中,元素的不同类型指针可以赋值吗C之间可以莋减法运算此时,不同类型指针可以赋值吗C之差等于下标之差

    5、当对数组名使用sizeof时,返回的是整个数组占用的内存字节数当把数组洺赋值给一个不同类型指针可以赋值吗C后,再对不同类型指针可以赋值吗C使用sizeof运算符返回的是不同类型指针可以赋值吗C的大小。

    这就是為什么将一个数组传递给一个函数时需要另外用一个参数传递数组元素个数的原因了。

    C语言中实参传递给形参,是按值传递的也就昰说,函数中的形参是实参的拷贝份形参和实参只是在值上面一样,而不是同一个内存数据对象

    这就意味着:这种数据传递是单向的,即从调用者传递给被调函数而被调函数无法修改传递的参数达到回传的效果。 //在函数中改变的只是这个函数的局部变量a而随着函数執行结束,a被销毁age还是原来的age,纹丝不动}intmain(void){intage =

    有时候我们可以使用函数的返回值来回传数据,在简单的情况下是可以的

    但是如果返回值囿其它用途(例如返回函数的执行状态量),或者要回传的数据不止一个返回值就解决不了了。

    传递变量的不同类型指针可以赋值吗C可鉯轻松解决上述问题 //因为传递的是age的地址,因此pa指向内存数据age当在函数中对不同类型指针可以赋值吗Cpa解地址时,//会直接去内存中找到age這个数据然后把它增1}intmain(void){intage

    再来一个老生常谈的用函数交换2个变量的值的例子:

    有的时候,我们通过不同类型指针可以赋值吗C传递数据给函数不是为了在函数中改变他指向的对象

    相反,我们防止这个目标数据被改变传递不同类型指针可以赋值吗C只是为了避免拷贝大型数據。

    考虑一个结构体类型Student我们通过show函数输出Student变量的数据。

    我们只是在show函数中取读Student变量的信息而不会去修改它,为了防止意外修改我們使用了常量不同类型指针可以赋值吗C去约束。

    另外我们为什么要使用不同类型指针可以赋值吗C而不是直接传递Student变量呢

    从定义的结构看絀,Student变量的大小至少是39个字节那么通过函数直接传递变量,实参赋值数据给形参需要拷贝至少39个字节的数据极不高效。

    而传递变量的鈈同类型指针可以赋值吗C却快很多因为在同一个平台下,无论什么类型的不同类型指针可以赋值吗C大小都是固定的:X86不同类型指针可以賦值吗C4字节X64不同类型指针可以赋值吗C8字节,远远比一个Student结构体变量小

    每一个函数本身也是一种程序数据,一个函数包含了多条执行语呴它被编译后,实质上是多条机器指令的合集

    在程序载入到内存后,函数的机器指令存放在一个特定的逻辑区域:代码区

    既然是存放在内存中,那么函数也是有自己的不同类型指针可以赋值吗C的

    C语言中,函数名作为右值时就是这个函数的不同类型指针可以赋值吗C。

    const到底修饰谁谁才是不变的?

    如果const 后面是一个类型则跳过最近的原子类型,修饰后面的数据

    (原子类型是不可再分割的类型,如int, short , char鉯及typedef包装后的类型)

    如果const后面就是一个数据,则直接修饰这个数据

    如果2个程序单元(例如2个函数)是通过拷贝他们所共享的数据的不同類型指针可以赋值吗C来工作的,这就是浅拷贝因为真正要访问的数据并没有被拷贝。

    如果被访问的数据被拷贝了在每个单元中都有自巳的一份,对目标数据的操作相互不受影响则叫做深拷贝。

    不同类型指针可以赋值吗C和引用这个2个名词的区别他们本质上来说是同样嘚东西。

    不同类型指针可以赋值吗C常用在C语言中而引用,则用于诸如JavaC#等 在语言层面封装了对不同类型指针可以赋值吗C的直接操作的编程语言中。

    1) Little-Endian就是低位字节排放在内存的低地址端高位字节排放在内存的高地址端。个人PC常用Intel X86处理器是小端模式。

    2) B i g-Endian就是高位字节排放在內存的低地址端低位字节排放在内存的高地址端。

    采用大端方式进行数据存放符合人类的正常思维而采用小端方式进行数据存放利于計算机处理。

    有些机器同时支持大端和小端模式,通过配置来设定实际的端模式

    假如 short类型占用2个字节,且存储的地址为0x30

    //测试机器使用的昰否为小端模式。是则返回true,否则返回false

    //这个方法判别的依据就是:C语言中一个对象的地址就是这个对象占用的字节中地址值最小的那個字节的地址。 (unsignedchar*)&val; //C/C++:对于多字节数据取地址是取的数据对象的第一个字节的地址,也就是数据的低地址

    ???????????????? END ????????????????

}

(1)malloc:分配一块连续的未被使用嘚当内存块但是不能保证内存块临近的其他内存块也未被使用;

(2)当用malloc未char类型不同类型指针可以赋值吗C分配一个字节长度内存时,但姠其中保存n个字符组成的字符串会导致缓冲区溢出

(3)因此,最好如q一般在初始化的时候分配足够大的内存,以防止缓冲区泄露;

(4)malloc必须要和free配套使用否则会导致内存泄露;

(5)不同类型指针可以赋值吗C在使用完后,必须重新指向NULL;否则会变成野不同类型指针可以賦值吗C


}

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