速马！｜一文讲清嵌入式指针

很多刚学嵌式的小伙伴私信华妹说“指针太难了，能不能不学？”华妹的答案是：当然不能！有太多地方需要用到指针了，今天跟华妹一起来学习一下吧！

01

什么是指针？

在C语言中，操作系统屏蔽掉所有硬件存储器，为程序员提供了一个类似数组的内存空间，这个内存空间的基本单位是字节，也是程序员能够操作的基本单位。

指针就是每块基本单位大小的内存的地址，通常被叫做地址或者地址编号。将字节大小的内存分别进行编号，有助于我们对于内存的使用。

用来存放指针的变量是指针变量，这也是程序员通常所说的指针。以下所有的指针变量统称为指针。

声明指针的格式：

存储类型 指针类型 * 指针名；

举例:

02

存储类型

不单独声明时，有两种情况：

情况1：局部定义指针时，默认为auto类型。表示当进入代码块时，系统为自动变量分配内存。在块内，这些变量被定义，并被认为它是局部于本块的。当退出块时，系统释放分配给自动变量的内存，因此，变量值就丢失了。重新进入块，系统会为自动变量再次分配内存，原先的值已经没有了。

情况2：全局定义指针时，默认为extern类型。表示为该变量永久的分配存储，直到当前进程运行结束。全局变量在整个程序执行期间都是存在的。

04*号

*号有两个作用：

作用1：在定义时，和普通变量做区分，如果没有*号，那就和普通变量的定义格式一致，没有任何区别了；

作用2：在使用时，*变量名这个形式表示拿到指针保存的地址上的数据。

05

指针名

指针名是一个标识符，要符合标识符的命名规范；

注：标识符的命名规范：

1. 由数字、字母、下划线组成；

2. 不能以数字开头；

3. 不能和关键字冲突，严格区分大小写。

06

指针的大小？

指针的大小和类型没有关系，和CPU的运行时的寻址位数有关系。

在32位操作系统中，32位CPU一次最大能够访问32位数据，所以指针的大小就是32位，即4字节；

在64位操作系统中，64位CPU一次最大能够访问64位数据，所以指针的大小就是64位，即8字节。验证：

使用64位编译器：

使用32位编译器：

07

指针类型有什么作用？

由于一个指针只能保存一个地址，一个地址仅仅代表一个字节内存，而通常情况下，程序员定义变量都不不止使用一个字节。所以如何让指针访问到占有多个字节内存的变量的其他数据，就是通过指针类型。

指针类型决定着指针一次能够访问的最大内存空间。

举例：

这是我们正常使用指针，保证使用的指针类型和保存的数据类型一致，防止数据丢失。以上示例中，指针能够正常取到变量a的4个字节内存上的所有数据。如果将上述示例修改：

由上述示例得知，当指针类型和指针所保存变量的类型不同时，不能够正常获取变量的数据，指针所获取到的数据大小由指针决定。0x78总共占1个字节，和char*类型的指针所能访问的数据长度一致。

08

如何使用指针？

指针的使用只需要记住两点：

1. 指针保存的是已定义的变量地址，不能保存未经定义的常量和地址；

2. 指针提供另一种操作变量数据的方法，主要和*号有关。

09

指针是怎么进行偏移的？

指针的偏移，就是指针的运算，指针和普通变量一样，也是可以进行运算的，但是和普通变量不一样的是，普通变量的运算是对普通变量中保存的数据继续宁运算，而指针的运算和指针类型有关。

最常使用的指针偏移操作为：p++或者p--等

示例：

由示例可以发现，对于int*类型的指针，虽然只是进行p++操作，但是真正的地址的运算却是+4，和指针类型有关。

综上所述

a. 指针保存的是地址，地址是内存中每一个字节大小空间的编号；

b. 指针的*号可以帮助指针获得指针保存地址上的数据内容；

c. 指针的类型决定指针所能够访问的内存大小，指针类型还和指针偏移有关；

d. 指针大小固定，32位系统中占4字节，64位系统中占8字节；

e. 指针不能使用常量和未使用的地址进行初始化，会出现野指针。

【End】

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