指针强制类型转换的理解

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指针强制类型转换的理解

前几天在判断 “值相同的两个指针所指向的变量的值可以不同 ” 这句话时,发现自己对指针类型一些概念仅仅是记住了结论。于是查阅了一些资料,记录一下一些与指针类型和指针类型转化相关的知识。

一些用到的

开始之前,先来复习一些会用到的知识。

1.地址,字节,位

位(bit)是电子计算机中最小的数据单位。每一位的状态只能是0或1。

字节(Byte)是用于计量存储容量的一种单位,每一个字节由8位组成(1Byte = 8bit)。

地址可以理解为在一片内存中,每个字节(Byte)的编号。

他们在内存中的关系可以比作,内存是一栋大楼,字节(Byte)是大楼中的每一层,地址是楼层编号,位(bit)是每一层中的房间,每一层有8个房间。

2.变量的内存

编译器根据变量的类型,在内存中申请一块空间。例如32位与64位中 int 类型申请到4字节的空间,可理解为编译器申请了4层楼,作为”办公区域“。

3.指针变量

指针是指程序数据在内存中的地址。在c语言当中,允许用一个变量来存放指针,这种变量称为指针变量。

指针变量类型的作用

1 int a;
2 int *p;
3 p = &a;
4 printf(“%p %d\n”,p,*p);

以上程序中,”&“操作符取出了变量 a 在内存空间中的首地址,而后通过 “ * ” 操作符取出首地址所在内存空间的数据。

前面我们提到,存储变量的内存,是由多个字节组成。而指针变量在只知道首地址(第一个字节的地址)的情况下,就能找到a的内存区域。它是怎么做到的?先来看看指针变量的声明。

我们在声明一个指针变量的时候,会根据它将要指向的变量类型,声明对应的类型,例如:

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1 int a;
2 long b;
3 char c;
4
5 int *pa = &a;
6 long *pb = &b;
7 char *pc = &c;

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  不管是什么类型的指针变量,所存的值都是地址(int类型的值)。那么声明不同类型的作用是什么?答案是规定指针在内存中每次移动的字节数。

例如定义“int *pa = &a”,取值时,int类型占4个字节,指针就从首地址开始移动,读取4个字节。同理,short类型占2字节,指针就移动2字节。通过声明指针类型,告诉指针每次移动多少字节,来获取变量的值。

值相同的两个指针所指向的变量的值可以不同

“值相同的两个指针变量”,意思是两个指针变量指向同一个首地址。但是如果指针变量的类型不同,因为指针移动的字节数量不同,就可能读取出不同的数据。

要实现不同类型指针变量指向同一个地址,需要使用指针类型转换。

1 short a = 1;
2 short *p1 = &a;
3 int *p2 = (int *)p1;
4 printf(“%d %d”,*p1,*p2);

以上例子将一个每次移动读取2字节的 short 类型指针变量,转化为一个每次读取4字节的int型指针变量。

接下来,我们通过指针类型转换,用同一个首地址,取出不同的值。

复制代码
1 #include <stdio.h>
2 int main()
3 {
4 short c[2]; //等价于申请2个连续的内存空间,每个空间2字节
5 c[0] = 1;   //为第一个short空间赋值为1
6 c[1] = 1;   //为第二个short空间赋值为1
7 short *p1 = c; //p1指向c[]首地址
8 int *p2 = (int *)p1; //p2指向c[]首地址,并强制转换类型为 int
9
10 printf(“p1指向:%p\np2指向:%p\n”,p1,p2);
11 printf(“p1取出:%d\np2取出:%d\n”,*p1,*p2);
12 return 0;
13 }
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  对应结果为:

p1指向:000000000062FE30
    p2指向:000000000062FE30
    p1取出:1
    p2取出:65537

根据二进制转换得,10000000000000001 为 65537。由此可验证强制转换前指针读取2字节,转化后读取4字节。两个指针指向的首地址相同,但是读出了不同的结果。

    原文作者:沈1990
    原文地址: https://blog.csdn.net/sj063658/article/details/109448630
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