指針 & 地址的聯繫和區別

參考文章

C語言（完全理解指針和地址，完全！）

地址

地址是內存中每一個字節的編號。

假設現有一個 4G 容量的內存，換算成字節爲：

4G  = 4 * 1024 * 1024 * 1024
    = 4294967296 Byte

因爲地址是從 0 開始算的，因此其可以表示的範圍（十進制）爲 0 - 4294967295。

在計算機領域內不會使用10進制，而是使用二進制，範圍爲：

0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
<->
1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111

爲何用如上的方式表示呢？？而不是用 0 - 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 來表示呢？？實際這麼作也是能夠的！不過最好推薦是使用如上的方式表示，爲何這麼推薦呢？？例如如今有一個 1000 人蔘賽的賽場，須要對參賽的 1000 人分配編號，你會怎麼分配？？是使用 0 - 999 進行分配仍是使用 000 - 999 進行分配？？確定是使用 000 - 999 進行分配吧，同理可得。

但顯然使用二進制的方式表示足足有 32bit 的長度！！太長了，因此人們實際上使用的是16進制來表示地址！範圍是：

0x00000000 <-> 0xFFFFFFFF

指針

指針是保存地址的變量

聯繫

地址能夠保存在指針中；指針僅保存地址。

區別

地址是字節編號，是一串 16進制 數字；指針是保存地址的變量。

使用地址的範例

int a[3] = {1 , 2 , 3};

// 因爲 a 變量存在 main 函數內
// 因此是存儲在 棧區 的局部變量
// 在函數調用完畢後會被釋放（取消內存佔用，
// 該片內存區域可被任意修改）
// 程序結束時被 os 回收
// 下次調用時，棧會被重建，因此變量
// 對應的內存地址也會發生變化
// 因此，這邊僅展現某一次運行時的結果

// 如下結果是某次運行時的結果.
printf("&a[0] = %p\n" , &a[0]); // 000000218F4FF768
printf("&a[1] = %p\n" , &a[1]); // 000000218F4FF76C
printf("&a[2] = %p\n" , &a[2]); // 000000218F4FF770

從這邊能夠發現數組相鄰元素地址相差 4，經過上述對地址的認知後，能夠理解：

地址表示的是內存字節的編號。&a[0] 表示的是 數組a 第一個元素第一個字節的編號 000000218F4FF768，&a[1] 是數組a 第二個元素第一個字節的編號 000000218F4FF76C，他們相差 4。

爲何是相差 4 呢？？這個是 4 有什麼含義嗎？？

咱們都知道不管是 32bit/64bit 系統中，int 佔 4 Byte，而地址表示的字節編號，因此有：

a[0] 第一個字節編號 000000218F4FF768
a[0] 第二個字節編號 000000218F4FF769
a[0] 第三個字節編號 000000218F4FF76A
a[0] 第四個字節編號 000000218F4FF76B

a[1] 第一個字節編號 000000218F4FF76C
a[1] 第二個字節編號 000000218F4FF76D
a[1] 第三個字節編號 000000218F4FF76E
a[1] 第四個字節編號 000000218F4FF76F

由上可知他們必然會相差 4，這個相差 4 沒有什麼特別的含義，就是在編號上相差 4 的意思。

使用指針的範例

int a[3] = {1 , 2 , 3};
int *p_a = a;

printf("p_a + 0 = %p\n" , p_a); // 000000218F4FF768
printf("p_a + 1 = %p\n" , p_a); // 000000218F4FF76C
printf("p_a + 2 = %p\n" , p_a); // 000000218F4FF770

這邊要理解下指針運算，p_a + 0，在地址體現上是 p_a + 0 * sizeof(int)。

其餘同地址範例。