C语言之指针的奥秘（一）

一、内存和地址

计算机上CPU（中央处理器）在处理数据的时候，需要的数据是在内存中读取的，处理后的数据也会放回内存中，那当我们买电脑时，电脑上内存有8GB/16/32GB等，那这些内存空间如何高效管理呢？

其实把内存划分为一个个内存单元，每个内存单元的大小取1个字节。

计算机中常见的单位：

一个比特位可以存储一个2进制的位1或者0

bit - 比特位 1byte=8bit

byte - 字节 1KB=1024byte

KB 1MB=1024KB

MB 1GB=1024MB

GB 1TB=1024GB

TB 1PB=1024TB

PB

假设有一栋宿舍楼里，当你的朋友来找你玩，如果想找到你，就要挨个房间找，这样效率很低，但是当你的朋友知道楼层以及房间号，就很快的找到你。

其实每个内存单元相当于一个宿舍，一个字节放8个比特位，就好比住八人间。

每个内存单元都有一个编号（相当于宿舍的门牌号），有了这个内存单元的编号，CPU就可以快速找到一个内存空间。

生活中我们把门牌号叫做地址，在计算机中我们把内存单元的编号也称为地址。C语言中给地址起了个新的名字：指针。

内存单元的编号==地址==指针

首先，计算机内有很多的硬件，而硬件单元是要互相协同工作的。所谓的协同，至少相互之间要能够进行数据传递。但是硬件与硬件之间是互相独立的，如何通信呢？答案就是：用“线”连起来（地址总线、数据总线、控制总线）。而CPU和内存之间也是有大量数据交互的，所以，两者必须也用线连起来。

CPU访问内存中的某个字节空间，必须知道这个字节空间在内存的什么位置，因为内存中字节很多，所以需要给内存进行编址（就如同宿舍很多，需要给宿舍编号一样）。计算机中的编址并不是每个字节的地址记录下来，而是通过硬件设计完成的。

硬件编址，32位机器有32跟地址总线，每根线只有两态，表示0，1【电脉冲有无】，那么一根线就能表示两种含义，2根线就能表示4种含义。32根线就能表示2^32种含义，每种含义都代表一个地址。

地址信息被下达给内存，在内存上，就可以找到该地址对应的数据，将数据在通过数据总线传入CPU内寄存器。

在C语言中创建变量就是像内存申请空间。

上述代码就是创建整型变量a，创建变量的本质是向内存申请一块空间，为a申请4个字节的空间，用于存放整数10，其中每个字节都有地址。

取地址操作符 - &（单目操作符）

#include<stdio.h>
int main()
{
  	int a = 10;
	printf("%p\n", &a);
	return 0;
}

&a取出的是所占4个字节中地址较小的字节的地址。

虽然整形变量占用4个字节，只要知道了第一个字节地址，就能访问到4个字节的数据也是可行的。

#include<stdio.h>
int main()
{
	int a = 10;
	int* p = &a;
	return 0;
}

p是变量（指针变量），是一块空间，取出的a的地址存储到指针变量p中。指针变量也是一种变量，是用来存放地址的，存放在指针变量中的值理解为地址。

p的类型是int*

int a=10;
int* p=&a;

p左边写的是int*，*是在说明p是指针变量，前面的int是在说p指向的是整型类型的对象。

在C语言中，我们拿到了地址（指针），就可以通过地址（指针）找到地址（指针）指向的对象，这里就用到了解引用操作符（*），或者叫间接访问操作符。