核心內(nèi)容： 1、C語(yǔ)言指針的核心知識(shí)點(diǎn) 2、處理指針相關(guān)問(wèn)題的萬(wàn)能措施—-內(nèi)存分配圖 3、C語(yǔ)言的指針是如何過(guò)渡到java中的引用的

最近一段時(shí)間一直在學(xué)習(xí)C語(yǔ)言的指針，也算是頗有心得吧，雖然從網(wǎng)上看了幾篇關(guān)于指針的博文，但是感覺(jué)都不符合自己的口味，于是決定好好寫一篇關(guān)于指針的文章。 C語(yǔ)言指針的核心知識(shí)點(diǎn)： 1、指針就是地址，地址就是內(nèi)存單元的編號(hào)，范圍是0到4G-1，指針的本質(zhì)就是一個(gè)操作受限的非負(fù)整數(shù)，而指針變量就是存放內(nèi)存單元編號(hào)（即地址、指針）的變量。 2、凡是動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存，都是沒(méi)有名字的，而是將其地址賦給一個(gè)指針變量，用指針變量去代表這個(gè)事物。 3、一個(gè)指針變量，無(wú)論其指向的變量占多少個(gè)字節(jié)，其本身只占用4個(gè)字節(jié)的內(nèi)存空間，因?yàn)閮?nèi)存單元的編號(hào)是32位。32/8=4 4、字節(jié)是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的基本單元，一個(gè)字節(jié)占8位，而一個(gè)字節(jié)的編號(hào)占32位。 5、變量分為兩種類型：普通類型變量和指針類型變量，其中普通類型變量用來(lái)存放真實(shí)的數(shù)據(jù)，而指針類型變量用來(lái)存放變量的地址。其中指針類型變量包括（Java中）： ①所有類定義的變量：如 Student student = new Student(“zhang” , 25),其中的student ②所有接口定義的變量：如 List list = new ArrayList()，其中的list ③數(shù)組的名字：如int a[] = {1,2,3,8,9}中的a。 6、靜態(tài)內(nèi)存是在棧中進(jìn)行分配的，是由系統(tǒng)自動(dòng)分配、自動(dòng)釋放的，靜態(tài)內(nèi)存是程序員無(wú)法控制的；動(dòng)態(tài)內(nèi)存是在堆中進(jìn)行分配的，是由程序員手動(dòng)分配，手動(dòng)釋放的，凡是動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存必須通過(guò)free的方式才能夠進(jìn)行釋放，當(dāng)然這里指的是C語(yǔ)言；在Java當(dāng)中，動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存是由內(nèi)存回收機(jī)制來(lái)回收的，不用程序員來(lái)進(jìn)行手動(dòng)回收，保證了程序的安全性，但是在Java當(dāng)中，由于虛擬機(jī)要一直跟蹤每一塊內(nèi)存空間的使用情況，所以往往會(huì)從造成CPU的使用率過(guò)大。 好的，如果你想學(xué)會(huì)C語(yǔ)言中的指針，上面的這些內(nèi)容是你必須要理解的，首先我們先理解一下究竟什么是指針，在理解究竟什么是指針之前，我們必須要知道數(shù)據(jù)在內(nèi)存中究竟是如何來(lái)進(jìn)行存儲(chǔ)的，先放一張圖：  這里通過(guò)一個(gè)小例子來(lái)說(shuō)明數(shù)據(jù)在內(nèi)存中是如何來(lái)進(jìn)行存儲(chǔ)的：  當(dāng)我們?cè)赩isiual C++6.0軟件對(duì)這個(gè)程序進(jìn)行編譯運(yùn)行的時(shí)候，Visiual C++6.0這個(gè)軟件首先請(qǐng)求操作系統(tǒng)為我們的變量i分配一塊內(nèi)存空間，隨后操作系統(tǒng)會(huì)在內(nèi)存中尋找一塊空閑的區(qū)域分配給我們的程序，隨后Visiual C++6.0這個(gè)軟件會(huì)將變量i和我們的這塊內(nèi)存空間關(guān)聯(lián)起來(lái)，今后對(duì)變量i的操作就是對(duì)我們內(nèi)存空間的操作。具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：  現(xiàn)在我們對(duì)內(nèi)存存儲(chǔ)的這一塊區(qū)域進(jìn)行放大：  操作系統(tǒng)會(huì)給我們的變量分配一塊內(nèi)存空間，但是這塊內(nèi)存空間究竟在內(nèi)存中的什么位置呢？這塊內(nèi)存空間在內(nèi)存空間中的編號(hào)到底是多少呢？現(xiàn)在讓我么在程序中輸出一下：

# include <stdio.h>int main(){    int i = 10;    PRintf("編號(hào)1的數(shù)值是:%#X/n",&i);    return 0;}1234567891012345678910
運(yùn)行結(jié)果：  現(xiàn)在我們用圖畫在描述一下：  在上面這張圖中：（即編號(hào)1）就是我們所說(shuō)的指針，即地址，也就是說(shuō)：指針實(shí)際上就是內(nèi)存單元的編號(hào)，一個(gè)編號(hào)為32位，每一個(gè)內(nèi)存單元都會(huì)占有一個(gè)內(nèi)部單元的編號(hào)（即地址）記載其在內(nèi)存條中的位置，因此通過(guò)指針我們可以直接對(duì)硬件進(jìn)行操作。 其實(shí)，程序歸根結(jié)底就是對(duì)內(nèi)存的操作，我們對(duì)一塊內(nèi)存空間進(jìn)行操作總共含有兩種方式： ①直接通過(guò)變量名的方式對(duì)這塊內(nèi)存空間進(jìn)行操作。（直接訪問(wèn)） ②通過(guò)獲取內(nèi)存空間的地址對(duì)這塊內(nèi)存空間進(jìn)行操作。（間接訪問(wèn)）  其中，第一種方式是我們經(jīng)常使用的，但是第二種方式會(huì)讓我們有一種直接接觸到硬件的感覺(jué)，示例程序：
# include <stdio.h>int main(){    int i = 10;    printf("編號(hào)1的數(shù)值是:%#X/n",&i);    int * p = &i; //指針變量p保存了變量i的地址:18FF44    *p = 100; //以18FF44為地址的那塊內(nèi)存空間的內(nèi)容設(shè)置為100    printf("變量i的內(nèi)容是:%d/n",i);//無(wú)論是直接訪問(wèn)還是以地址的間接訪問(wèn)，本質(zhì)上都是對(duì)同一塊內(nèi)存空間的訪問(wèn)    return 0;}1234567891011121314151612345678910111213141516
運(yùn)行結(jié)果：  具體效果：  歸根接地就是一句話：無(wú)論是通過(guò)變量名i的直接訪問(wèn)，還是通過(guò)地址18FF44的間接訪問(wèn)，本質(zhì)上都是對(duì)同一塊內(nèi)存空間的訪問(wèn)。
處理指針相關(guān)問(wèn)題的萬(wàn)能措施—-內(nèi)存分配圖 很多人在處理指針這塊的程序的時(shí)候，有的時(shí)候總是會(huì)感覺(jué)到很迷糊，但是就我個(gè)人而言，對(duì)于指針相關(guān)的知識(shí)，總是習(xí)慣于去畫內(nèi)存分配圖去解決問(wèn)題，而且效果還是非常好的，下面我們就用一個(gè)典型的程序：交換內(nèi)容的程序來(lái)說(shuō)明問(wèn)題。 要求：輸入a和b兩個(gè)整數(shù)，按照先大后小的順序輸出a和b。 實(shí)例程序1：
# include <stdio.h>void swap(int ,int );int main(){    int a,b;    printf("請(qǐng)從鍵盤上輸入a和b兩個(gè)數(shù)值:/n");    scanf("%d %d",&a,&b);    if (a < b)    {       swap(a,b);       }    printf("max=%d /t min=%d /n",a,b);    return 0;}void swap(int p,int q){    int tmp; //交換p和q的內(nèi)容    tmp = p;    p = q;    q = tmp;}12345678910111213141516171819202122232425261234567891011121314151617181920212223242526
運(yùn)行結(jié)果：  很明顯，從運(yùn)行結(jié)果上來(lái)看，并沒(méi)有達(dá)到我們的預(yù)期效果，下面我們用內(nèi)存分配圖來(lái)查找一下原因：  所以上面程序的解法是錯(cuò)誤的。 實(shí)例程序2：
# include <stdio.h>void swap(int *,int *);int main(){    int a,b;    printf("請(qǐng)從鍵盤上輸入a和b兩個(gè)數(shù)值:/n");    scanf("%d %d",&a,&b);    if (a < b)    {       swap(&a,&b);     }    printf("max=%d /t min=%d /n",a,b);    return 0;}void swap(int *p,int *q){    int tmp;    tmp = *p;    *p = *q;    *q = tmp;}12345678910111213141516171819202122232425261234567891011121314151617181920212223242526
運(yùn)行結(jié)果：  內(nèi)存分配圖：  通過(guò)上面的圖解我們可以發(fā)現(xiàn)，指針變量p和q分別定位到了變量a和變量b的內(nèi)存空間，間接的交換了a和b內(nèi)存空間的內(nèi)容。
C語(yǔ)言的指針是如何過(guò)渡到Java中的引用的 在談到這個(gè)問(wèn)題的時(shí)候，我認(rèn)為應(yīng)該從兩個(gè)方面進(jìn)行說(shuō)起：動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配和如何傳遞發(fā)送內(nèi)容。 動(dòng)態(tài)內(nèi)存份分配的問(wèn)題： 實(shí)例程序1：
# include <stdio.h># include <malloc.h># include <string.h>struct Student{   char name[100];   int age;   float score;};int main(){    Student * student = (Student *)malloc(sizeof(Student));    strcpy(student->name,"zhangming");    student->age = 25;    student->score = 88.8f;    printf("name is %s/n",student->name); //student->age在編譯底層會(huì)變?yōu)?*student).name    printf("age is %d/n",student->age);    printf("score is %f/n",student->score);    return 0;}1234567891011121314151617181920212223242512345678910111213141516171819202122232425
運(yùn)行結(jié)果：  內(nèi)存實(shí)例圖示：  對(duì)于上面的這個(gè)程序，Java語(yǔ)言是這么封裝的：
class Student {   String name;   int age;   float score;}public class App1 {    public static void main(String[] args)    {        //Student * student = (Student *)malloc(sizeof(Student));        Student student = new Student(); //new相當(dāng)于C語(yǔ)言中的malloc        student.name = "zhangsan";        student.age = 25;        student.score = 88.8f;        System.out.println("name is:"+student.name);        System.out.println("age is:"+student.age);        System.out.println("score is:"+student.score);    }}123456789101112131415161718192021123456789101112131415161718192021
下面我們通過(guò)函數(shù)傳遞數(shù)據(jù)：傳遞指針變量（本質(zhì)傳遞的是地址）
# include <stdio.h># include <malloc.h># include <string.h>struct Student{   char name[100];   int age;   float score;};void changeData(Student * stu){    strcpy(stu->name,"lisi");    stu->age = 24;    stu->score = 98.8f;}int main(){    Student * student = (Student *)malloc(sizeof(Student));    strcpy(student->name,"zhangming");    student->age = 25;    student->score = 88.8f;    printf("name is %s/n",student->name); //student->age在編譯底層會(huì)變?yōu)?*student).name    printf("age is %d/n",student->age);    printf("score is %f/n",student->score);    changeData(student);//傳遞的是地址,速度快并且節(jié)省內(nèi)存空間！    printf("name is %s/n",student->name); //student->age在編譯底層會(huì)變?yōu)?*student).name    printf("age is %d/n",student->age);    printf("score is %f/n",student->score);    return 0;}123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536
運(yùn)行結(jié)果：  Java封裝的效果：
class Student {   String name;   int age;   float score;}public class App1 {    public static void main(String[] args)    {        //Student * student = (Student *)malloc(sizeof(Student));        Student student = new Student(); //new相當(dāng)于C語(yǔ)言中的malloc        student.name = "zhangsan";        student.age = 25;        student.score = 88.8f;        System.out.println("name is:"+student.name);        System.out.println("age is:"+student.age);        System.out.println("score is:"+student.score);        changeData(student); //student本質(zhì)上是一個(gè)指針變量        System.out.println("name is:"+student.name);        System.out.println("age is:"+student.age);        System.out.println("score is:"+student.score);    }    public static void changeData(Student stu) //stu指向同一塊內(nèi)存空間    {        stu.name = "lisi";        stu.age = 24;        stu.score = 98.8f;    }}123456789101112131415161718192021222324252627282930313233123456789101112131415161718192021222324252627282930313233
運(yùn)行結(jié)果：
name is:zhangsanage is:25score is:88.8name is:lisiage is:24score is:98.8123456123456
總結(jié)：在Java當(dāng)中，雖然已經(jīng)沒(méi)有了指針，但是底層編譯運(yùn)行過(guò)程中本質(zhì)上就是指針，Java中的引用本質(zhì)上就是C語(yǔ)言中的指針變量，無(wú)論是C語(yǔ)言還是Java語(yǔ)言，都有一個(gè)共同的特點(diǎn)：凡是動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存都是沒(méi)有名字的，而是用一個(gè)指針變量保存這塊內(nèi)存空間的地址，用這個(gè)指針變量去代表這塊內(nèi)存空間。