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C語(yǔ)言中為什么要設(shè)計(jì)指針這個(gè)東西，這個(gè)東西的設(shè)計(jì)原理是什么，本來(lái)就是個(gè)很簡(jiǎn)單的東西，小學(xué)生思維就夠了。還有，這些原理之類(lèi)的，對(duì)于使用C來(lái)編程的人來(lái)說(shuō)，也是必須完全了解的，了解的深度與你編程時(shí)的輕松度密切相關(guān)，所以，弄清這個(gè)對(duì)你很重要。
總有人在問(wèn)指針是干什么用的，那我先說(shuō)說(shuō)我的理解：獲取某個(gè)數(shù)據(jù)所在單元的地址值，由此推算出其它數(shù)據(jù)所在單元的地址值，以用于找到這個(gè)數(shù)據(jù)所在的存儲(chǔ)位置。 計(jì)算機(jī)編程，可以說(shuō)，基本就是對(duì)存于存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，這就牽扯到一個(gè)最重要的問(wèn)題：你現(xiàn)在要操作的數(shù)據(jù)，存在哪個(gè)地方？ 想要弄清這個(gè)問(wèn)題，最根本的方法，是了解芯片的設(shè)計(jì)和工作基本原理與基本結(jié)構(gòu)組成。當(dāng)然，如果知道存儲(chǔ)器的大概結(jié)構(gòu)，也算是有了一個(gè)基礎(chǔ)。這里我不講這么多，因?yàn)閷W(xué)單片機(jī)的人，基本的知識(shí)應(yīng)該還是有的，不是那種不與硬件打交道的程序員，所以不需我多講。
C與匯編有兩個(gè)根本的區(qū)別，造成了C中指針的產(chǎn)生：一個(gè)是數(shù)據(jù)所存儲(chǔ)的地址是由C編輯器自動(dòng)分配的，程序員沒(méi)自主權(quán)，所以一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的地址，程序員是不知道的；二是C編程中所用到的數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度與存儲(chǔ)單元容量的不一致導(dǎo)致一個(gè)數(shù)據(jù)可能會(huì)占據(jù)數(shù)個(gè)存儲(chǔ)單元，由此造成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)地址值的不連續(xù)，這個(gè)現(xiàn)象造成的原因在于，不管你是8位機(jī)、16位機(jī)還是其它位機(jī)，一個(gè)存儲(chǔ)單元的位數(shù)都是8位，這個(gè)是芯片設(shè)計(jì)就如此，原因自然主要是兼容問(wèn)題而不得不做出的選擇。本段所述的現(xiàn)象，在下面的比喻之中會(huì)進(jìn)行解釋。
用C語(yǔ)言編寫(xiě)的程序，在程序運(yùn)行中，你所要處理的數(shù)據(jù)存在哪，你是必須知道的，否則你找不到這個(gè)數(shù)據(jù)在哪，你的程序就沒(méi)法編下去了；如果你把數(shù)據(jù)所在的位置給弄錯(cuò)了，那這個(gè)程序在運(yùn)行中就得不到你想要的結(jié)果。
有關(guān)數(shù)據(jù)存在哪，及如何找到這個(gè)位置，我打如下一個(gè)比方： 我們知道，賓館的房間都是有編號(hào)的，而且是用數(shù)字來(lái)編寫(xiě)的，很統(tǒng)一，一個(gè)房間一個(gè)編號(hào)；每個(gè)房間的大小都是一樣的，也就是說(shuō)其容量是一樣的。賓館來(lái)了一家一家的，住哪間？賓館前臺(tái)來(lái)安排，一家人數(shù)少，可能就是一間，人數(shù)多了，可能就得幾間了，也就是說(shuō)，同樣是一家，可能他只占據(jù)一個(gè)房間編號(hào)，也有可能占據(jù)數(shù)個(gè)房間編號(hào)（這就造成了地址編號(hào)的不連續(xù)），這個(gè)數(shù)據(jù)，只有前臺(tái)知道。如果你想去找到哪一家，你怎么找？你一個(gè)房間一個(gè)房間地去看單子也好看現(xiàn)場(chǎng)也好，都不是個(gè)辦法，一般情況下，每一家都是有個(gè)名字的，如張家、李家、王家、陳家等等的，你告訴前臺(tái)，前臺(tái)根據(jù)這個(gè)名字查一下，就會(huì)把這家的第一個(gè)房間的編號(hào)（首地址）給了你，而你在事先知道他們家人數(shù)及賓館每間房能住的人數(shù)的情況下，也就知道了他們家占幾間房。這個(gè)比方里，與C語(yǔ)言中的情況極其相似，就是存儲(chǔ)內(nèi)容物的位置都是用統(tǒng)一數(shù)字編號(hào)來(lái)標(biāo)識(shí)的，存儲(chǔ)內(nèi)容的每一個(gè)單元（房間）的容量都是固定一致的，每一個(gè)（組）數(shù)據(jù)（一個(gè)家庭）都是有一個(gè)名字的，單個(gè)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度（某個(gè)家庭人數(shù)）你事先是知道的，內(nèi)容物的存儲(chǔ)位置分配是由他人分配而你事先是不知道的，其占據(jù)幾個(gè)存儲(chǔ)單元數(shù)量你是事先知道的。
同樣的原理，在C語(yǔ)言中，要找到一個(gè)數(shù)據(jù)的首地址，我們先要把這個(gè)數(shù)據(jù)的名字給編輯器（前臺(tái)），編輯器就會(huì)依據(jù)這個(gè)名字把這個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的首地址給你，這個(gè)動(dòng)作，就是在這個(gè)數(shù)據(jù)的名字前面加一個(gè)“&”，其首地址值就出來(lái)了。 然后這里就又有了一個(gè)問(wèn)題，這個(gè)查出的地址值，放在什么地方？賓館是可以將地址值寫(xiě)在紙上，那計(jì)算機(jī)呢？它能放這個(gè)數(shù)據(jù)的地方，還是只有存儲(chǔ)器，當(dāng)然，你也可以為存儲(chǔ)這些個(gè)地址而單獨(dú)在芯片中設(shè)計(jì)一個(gè)專(zhuān)門(mén)的區(qū)域，那你可以算是創(chuàng)新，但是，現(xiàn)有的芯片怎么辦？沒(méi)辦法，還是只能存于現(xiàn)有的存儲(chǔ)器之中，于是，C編輯器還得給一個(gè)房間（存儲(chǔ)單元）專(zhuān)門(mén)用于存儲(chǔ)這個(gè)地址值，然后，這個(gè)單元編號(hào)是多少？程序員又不知道了，因?yàn)橛质蔷庉嬈髯詣?dòng)分配的，所以，沒(méi)法，又得給這個(gè)取個(gè)名字以便查找利用，所以，在將要存入的內(nèi)容存入之前，得先對(duì)要存入的內(nèi)容進(jìn)行定義（取名）一個(gè)變量，這樣我們以后就可以用名字直接找到這個(gè)內(nèi)容了。
下面就談?wù)?/font>C中有關(guān)獲取地址與使用地址的一些規(guī)則，有關(guān)這個(gè)概念的名詞，現(xiàn)有教材都稱(chēng)之為指針，本人對(duì)這個(gè)名詞比較不感冒，這個(gè)名詞顯然沒(méi)能與“地址”一詞緊密聯(lián)系，于是不易理解不易記�。ìF(xiàn)有計(jì)算機(jī)教材中，類(lèi)似槽點(diǎn)很多）： 存放入單元的內(nèi)容要要先取個(gè)名字，也就是所謂的定義（前面已經(jīng)解釋過(guò)），這個(gè)因?yàn)橹羔樧兞康墓δ懿煌�，所以定義變量名時(shí)，也要給出區(qū)別，讓編輯器知道這個(gè)變量的用途，也讓讀程序的人知道這個(gè)變量是用于存儲(chǔ)地址的，也就是所謂的指針變量。其進(jìn)行區(qū)別的規(guī)則是變量名前面加一個(gè)“*”以示區(qū)別，如果不加會(huì)怎么樣?你照樣可以將取得的地址值存入其中，但是，你用這個(gè)變量去取這個(gè)地址所指向數(shù)據(jù)時(shí)，程序在編譯時(shí)就報(bào)錯(cuò)了，這個(gè)現(xiàn)象，只是編輯器的硬性規(guī)定，也是有道理的。其實(shí)編輯器在分配指針變量在存儲(chǔ)器中的位置時(shí)，也沒(méi)做什么特殊處理，它與其它變量都是統(tǒng)一分配地址的，基本也是順序分配，誰(shuí)先使用誰(shuí)先排前面（不是誰(shuí)先定義誰(shuí)先排前面），一點(diǎn)也不特殊。
在使用指針來(lái)取得存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)時(shí)，C的規(guī)定也是在指針變量名前加一個(gè)“*”以示這個(gè)是用地址值來(lái)取得數(shù)據(jù)，如a=*p，它的含意是：P所表示的存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)，是一個(gè)地址值，a=*p就是把這個(gè)地址值所指向的單元中的數(shù)據(jù)送給a。其實(shí)吧，個(gè)人覺(jué)得這個(gè)“*”符號(hào)用得不好，改為“@”可能更讓人容易理解，這個(gè)“@”有“在”的意思，然后我們就可以理解為“把在這個(gè)p值所指向的單元中的值，把它給a”。如果是這樣，很多運(yùn)算公式就很容易理解了，如@p++就是操作“在”p值為地址所指向的單元中的數(shù)據(jù)，這個(gè)具體操作就是將其加1，而p++就是p值加1個(gè)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度值以將p值變?yōu)橄乱粋�(gè)數(shù)據(jù)的地址值（不是地址值本身直接增加1，這個(gè)在后面再解釋?zhuān)�，也就是說(shuō)，只要在p前面加了@，那要操作的對(duì)象就并不是p本身，而是它所指向的單元，這個(gè)一定要牢記不是操作p本身，這樣你在編程時(shí)就不容易出錯(cuò)了。
指針變量是可以直接賦一個(gè)常量值的，但是，這個(gè)值必須是你所要用到的單元的地址值，如果不是，程序編譯時(shí)不會(huì)報(bào)錯(cuò)，但程序運(yùn)行時(shí)肯定是亂了，也就是說(shuō)，前提是你知道這個(gè)數(shù)據(jù)的絕對(duì)地址值。
接下來(lái)的一個(gè)問(wèn)題，就是指針變量的長(zhǎng)度，既然是表示地址，那它就是一個(gè)沒(méi)有負(fù)號(hào)的整數(shù)，其長(zhǎng)度最長(zhǎng)也就是存儲(chǔ)器地址值的長(zhǎng)度，如51機(jī)的RAM，其地址就只有八位，所以，在定義時(shí)，它的指針長(zhǎng)度也就一個(gè)單元，多了浪費(fèi)。 還有一個(gè)規(guī)則，指針變量的加減運(yùn)算，是與其所指向的數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度綁定的，這個(gè)是在編譯處理時(shí)用到的，意思是其盡管這個(gè)指針變量也是一個(gè)數(shù)據(jù)，但它在做加減運(yùn)算時(shí)，例如p=p+1，并不是p值直接加1，而是加一個(gè)其所指向的數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度址，以直接變?yōu)橄乱粋�(gè)數(shù)據(jù)的首地址值，這個(gè)處理，并不是在程序運(yùn)行中進(jìn)行的，而是在編譯時(shí)進(jìn)行的，所以指針變量在使用之前一定要先定義，定義之后，編輯器才會(huì)知道這個(gè)是個(gè)指針變量，然后這樣做處理。 還有一個(gè)教材中沒(méi)說(shuō)清楚的問(wèn)題，這個(gè)所謂的指針，到底是只針對(duì)RAM，還是包括ROM？這個(gè)有興趣的朋友可以研究一下，方法也不難。 以上所說(shuō)，其實(shí)都可以用編輯器調(diào)試中的匯編窗口來(lái)證實(shí)。 以上純屬個(gè)人理解，如有錯(cuò)誤與不當(dāng)，萬(wàn)請(qǐng)指出。
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