要研究指針,我們得先來深入理解內存地址這個概念。打個比方:整個內存就相當于一個擁有很多房間的大樓,每個房間都有房間號,比如從 101、102、103 一直到 NNN,我們可以說這些房間號就是房間的地址。相對應的內存中的每個單元也都有自己的編號,比如從0x00、0x01、0x02 一直到 0xNN,我們同樣可以說這些編號就是內存單元的地址。房間里可以住人,對應的內存單元里就可以“住進”變量了:假如一位名字叫 A 的人住在 101 房間,我們可以說 A 的住址就是 101,或者 101 就是 A 的住址;對應的,假如一個名為 x 的變量住在編號為 0x00 的這個內存單元中,那么我們可以說變量 x 的內存地址就是 0x00,或者 0x00就是變量 x 的地址。
基本的內存單元是字節(jié),英文單詞為 Byte,我們所使用的 STC89C52 單片機共有 512 字節(jié)的 RAM,就是我們所謂的內存,但它分為內部 256 字節(jié)和外部 256 字節(jié),我們僅以內部的 256 字節(jié)為例,很明顯其地址的編號從 0 開始就是 0x00~0xFF。我們用 C 語言定義的各種變量就存在 0x00~0xFF 的地址范圍內,而不同類型的變量會占用不同數(shù)量的內存單元,即字節(jié),可以結合前面講過的 C 語言變量類型深入理解。假如現(xiàn)在定義了
unsigned char a = 1;
unsigned char b = 2;
unsigned int c = 3;
unsigned long d = 4;
這樣 4 個變量,我們把這 4 個變量分別放到內存中,就會是表 12-1 中所列的樣子,我們先來大概了解一下他們的存儲方式。
變量 a、b 和 c 和 d 之間的變量類型不同,因此在內存中所占的存儲單元也不一樣,a 和b 都占一個字節(jié),c 占了 2 個字節(jié),而 d 占了 4 個字節(jié)。那么,a 的地址就是 0x00,b 的地址就是 0x01,c 的地址就是 0x02,d 的地址就是 0x04,它們的地址的表達方式可以寫成:&a,&b,&c,&d。這樣就代表了相應變量的地址,C 語言中變量前加一個&表示取這個變量的地址,&在這里就叫做“取址符”。
講到這里,有一點延伸內容,大家可以了解下:比如變量 c 是 unsigned int 類型的,占了2 個字節(jié),存儲在了 0x02 和 0x03 這兩個內存地址上,那么 0x02 是它的低字節(jié)還是高字節(jié)呢?
這個問題由所用的 C 編譯器與單片機架構共同決定,單片機類型不同就有可能不同,大家知道這么回事即可。比如:在我們使用的 Keil+51 單片機的環(huán)境下,0x02 存的是高字節(jié),0x03存的是低字節(jié)。這是編譯底層實現(xiàn)上的細節(jié)問題,并不影響上層的應用,如下這兩種情況在應用上絲毫不受這個細節(jié)的影響:強制類型轉換——b = (unsigned char) c,那么 b 的值一定是 c 的低字節(jié);取地址——&c,則得到的一定是 0x02,這都是 C 語言本身所決定的規(guī)則,不因單片機編譯器的不同而有所改變。
實際生活中,我們要尋找一個人有兩種方式,一種方式是通過它的名字來找人,還有第二種方式就是通過它的住宅地址來找人。我們在派出所的戶籍管理系統(tǒng)的信息輸入方框內,輸入小明的家庭住址,系統(tǒng)會自動指向小明的相關信息,輸入小剛的家庭住址,系統(tǒng)會自動指向小剛的相關信息。這個供我們輸入地址的方框,在戶籍管理系統(tǒng)叫做“地址輸入框”。
那么,在 C 語言中,我們要訪問一個變量,同樣有兩種方式:一種是通過變量名來訪問,另一種自然就是通過變量的地址來訪問了。在 C 語言中,地址就等同于指針,變量的地址就是變量的指針。我們要把地址送到上邊那個所謂的“地址輸入框”內,這個“地址輸入框”既可以輸入 x 的指針,又可以輸入 y 的指針,所以相當于一個特殊的變量——保存指針的變量,因此稱之為指針變量,簡稱為指針,而通常我們說的指針就是指指針變量。
地址輸入框輸入誰的地址,指向的就是這個人的信息,而給指針變量輸入哪個普通變量的地址,它自然就指向了這個變量的內容,通常的說法就是指針指向了該變量。