底層解析C指針(二)

上一篇主要討論了C指針的本質(zhì)，但并沒有解釋指針的類型問題，這次我們重點來討論指針的類型與指針內(nèi)存分配之間的關(guān)系。

對比以下兩個指針

int *p;

char *p;

單純從上面看這兩個指針有何區(qū)別？

很多讀者第一反應就是其類型不同，確實沒錯，但是我們現(xiàn)在需要從底層出發(fā)，搞清楚指針類型的意義。

其實單純從上面來看，兩個指針是沒有任何區(qū)別的，其內(nèi)存的大小完全相同。

但是由于指針有++和--操作，導致指針的偏移量大小到底多大，這個就需要由類型決定。 因此類型僅僅只決定指針移動時偏移的大小。

下面我們來徹底分析指針這個問題。

從程序員開始寫int *p這句時，計算機僅僅為p分配了一個四字節(jié)的內(nèi)存地址（假設(shè)編譯器為32位），而這個內(nèi)存地址中存儲的數(shù)據(jù)是多少并不知道，由于其數(shù)據(jù)可能是一個隨機數(shù)，因此我們強行訪問p時會得到一些隨機的數(shù)字，這又一步說明了指針為啥需要進行初始化，但是，我們?nèi)绻榭?p時，我們可以看到這是合法的，因為我們查看的是p的地址， 即計算機為p分配的一個內(nèi)存地址，如圖所示：

這個可能比較好理解

我們現(xiàn)在開始深入，看如下：（下面代碼摘自作者寫的嵌入式操作系統(tǒng)）

typedef struct PCB_STRUCT
{
    struct PCB_STRUCT *TCBPrev;       //前趨指針
    struct PCB_STRUCT *TCBNext;       //后繼指針

    UINT32             TCBDlyCount;   //延時計數(shù)器
    UINT8              TCBState;      //任務(wù)狀態(tài)       255為頭部   254尾部    0表示阻塞態(tài)，1表示就緒態(tài)，2表示掛起態(tài)

    INT8              *TCBName;       //任務(wù)名
    FUN                TCBTask;       //任務(wù)函數(shù)指針
    UINT8             *TCBStack;      //人工堆棧
    UINT8              TCBPrio;       //任務(wù)優(yōu)先級
    pTCB              *TCBHandler;    //任務(wù)句柄  也叫任務(wù)ID   

    UINT16             TCB_SP;        //任務(wù)當前的SP指針 
}pTCB;

現(xiàn)在我們定義

pTCB *RdyTab[33];        //就緒查找表   0為空閑任務(wù)

我們現(xiàn)在思考：

RdyTab[33]的內(nèi)存分配結(jié)構(gòu)？

部分讀者會有第一反應就是內(nèi)存結(jié)構(gòu)當然是33個結(jié)構(gòu)體的大小。 如下：

其實上面是錯誤的

因為之前說過，即使是結(jié)構(gòu)體指針數(shù)組，其數(shù)組的元素本質(zhì)上仍是指針，因此，其大小也只是一個四字節(jié)的地址單元，因此，其正確的結(jié)構(gòu)如下：

那有人會有疑惑，為啥

RdyTab[i]->TCBPrev等等，這些為什么存在呢？
其實這個并不存在，這里單純指RdyTab[i]的內(nèi)存單元中，而我們需要使用RdyTab[i]->TCBPrev等等
時，必須先初始化RdyTab[i]的值，而這個RdyTab[i]->TCBPrev就是指初始化時指向內(nèi)存的首地址
偏移位置，這個工作是由編譯器完成的，如下圖所示!

顯然當我們使用RdyTab[i]->TCBPrev時，其地址就是分配的結(jié)構(gòu)體所在的地址，而不是指針數(shù)組的地址。