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C說話指針的長度和類型深刻剖析

編輯：關於C++

C說話指針的長度和類型深刻剖析。本站提示廣大學習愛好者：（C說話指針的長度和類型深刻剖析）文章只能為提供參考，不一定能成為您想要的結果。以下是C說話指針的長度和類型深刻剖析正文

指針是C說話的精華，本文就以實例的情勢具體剖析了C說話的長度和類型。關於初學者深刻懂得C說話法式設計有很好的參考價值。詳細剖析以下：

普通來講，假如斟酌運用法式的兼容性和可移植性，指針的長度就是一個成績，在年夜部門古代平台上，數據指針的長度平日是一樣的，與指針類型有關，雖然C尺度沒有劃定一切類型指針的長度雷同，然則平日現實情形就是如許。然則函數指針長度能夠與數據指針的長度分歧。

指針的長度取決於應用的機械和編譯器，例如：在古代windows上，指針是32位或是64位長

測試代碼以下：

#include<stdio.h>
#include<math.h>
#include<stdlib.h>
#include<stddef.h>
struct p{
  int n;
  float f;
};
int main()
{
  struct p *sptr;
  printf("sizeof *char: %d\n", sizeof(char*));
  printf("sizeof *int: %d\n", sizeof(int*));
  printf("sizeof *float: %d\n", sizeof(float*));
  printf("sizeof *double: %d\n", sizeof(double*));
  printf("sizeof *struct: %d\n", sizeof(sptr));
  return 0;
}

運轉成果以下圖所示：

指針相干的預界說類型：

① size_t：用於平安地表現長度
② ptrdiff_t：用於處置指針算術運算
③ intptr_t：用於存儲指針地址
④ uintptr_t：用於存儲指針地址

分述以下：

1、size_t類型

size_t 類型是尺度C庫中界說的，應為unsigned int，在64位體系中為 long unsigned int。 C說話中，此類型位於頭文件stddef.h中。它是一個與機械相干的unsigned類型，其年夜小足以包管存儲內存中對象的年夜小，它的目標是供給一種可移植的辦法來聲明與體系中可尋址的內存區域分歧的長度：

由於C/C++尺度只界說一最低的位數，而不是必須的固定位數。並且在內存裡，對數的高位對齊存儲照樣低位對齊存儲各體系都紛歧樣。為了進步代碼的可移植性，就有需要界說如許的數據類型。普通這類類型都邑界說到它詳細占幾位內存等。固然，有些是編譯器或體系曾經給界說好的。經測試發明，在32位體系中size_t是4字節的，而在64位體系中，size_t是8字節的，如許應用該類型可以加強法式的可移植性。

size_t類型用作sizeof操作符的前往類型，同時也是許多函數的參數類型，包含malloc和strlen

在聲明例如字符數、或許數組索引如許的長度變量時用size_t是好的做法，它常常用於輪回計數器、數組索引，有時刻還用在指針算術運算上

打印size_t類型的值要當心，這是無符號值，假如選錯格局解釋符，能夠會獲得弗成靠的成果，推舉的格局解釋符是%zu，在某些情形下可以斟酌用%u或%lu替換

2、ptrdiff_t類型

ptrdiff_t是C99尺度庫中界說的一個與機械相干的數據類型，界說在stddef.h這個文件內。ptrdiff_t類型變量平日用來保留兩個指針減法操作的成果。
ptrdiff_t平日被界說為long int類型，size_t 是unsigned 類型,而 ptrdiff_t 則是 signed 整型。
這兩品種型的差異表現了它們各自的用處：size_t 類型用於指明數組長度,它必需是一個負數;ptrdiff_t 類型則應包管足以寄存統一數組中兩個指針之間的差距,它有能夠是正數。

#include<stdio.h>
#include<stddef.h>
#include<string.h>
int main(void)
{
  char str[] = "Hello world!";
  char *pstart = str;
  char *pend = str + strlen(str);
  ptrdiff_t difp = pend - pstart;
  printf("%d\n", difp);
  return 0;
}

3、intptr_t與uintptr_t類型

intptr_t與uintptr_t類型用來寄存指針地址，它們供給了一種可移植且平安的辦法聲明指針，並且與體系中應用的指針的長度雷同，關於把指針轉化為整數情勢很有效。uintptr_t是intptr_t的無符號版本

關於intptr_t的類型界說以下：

/* Types for `void *' pointers. */
#if __WORDSIZE == 64
# ifndef __intptr_t_defined
typedef long int        intptr_t;
# define __intptr_t_defined
# endif
typedef unsigned long int  uintptr_t;
#else
# ifndef __intptr_t_defined
typedef int          intptr_t;
# define __intptr_t_defined
# endif
typedef unsigned int    uintptr_t;
#endif

從界說可以看出，intptr_t在分歧的平台是紛歧樣的，一直與地址位數雷同，是以用來寄存地址。

概念上, 雖然地址是指針, 內存治理經常應用一個無符號的整數類型更好地完成; 內查對待物理內存好像一個年夜數組, 而且內存地址只是一個數組索引. 進一步地, 一個指針輕易解援用; 當直接處置內存存取時, 你簡直從不想以這類方法解援用. 應用一個整數類型防止了這類解援用, 是以防止了 bug. 是以, 內核中平日的內存地址經常是 unsigned long, 應用了指針和長整型一向是雷同年夜小的這個現實, 至多在 Linux 今朝支撐的一切平台上.C99 尺度界說了 intptr_t 和 uintptr_t 類型給一個可以持有一個指針值的整型變量

測試代碼：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <stdint.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>

#define ID_STR_LEN  12
#define NAME_STR_LEN 10

typedef struct student
{
  char id[ID_STR_LEN];
  char name[NAME_STR_LEN];
  uint8_t age;
}student;

student * create_student()
{
  student *stu = (student *)malloc(sizeof(student));
  if (stu == NULL)
  return NULL;
  memset(stu, 0, sizeof(student));
  return stu;
}

void *free_student(student *stu)
{
  if (stu)
  free(stu);
  return 0;
}

static void init_student(student * stu)
{
  assert(stu);
  const char *id = "2013112210";
  const char *name = "Anker";
  uint8_t age = 21;
  memcpy(stu->id, id, strlen(id));
  memcpy(stu->name, name, strlen(name));
  stu->age = age;
}

static int handle_student(intptr_t handle)
{
  if (handle == 0)
  {
  return -1;
  }
  student *stu = (student*)handle;
  printf("id: %s\n", stu->id);
  printf("name: %s\n", stu->name);
  printf("age: %u\n", stu->age);
  return 0;
}

int main(void)
{
  student *stu;
  stu = create_student();
  init_student(stu);
  //將指針轉換為intptr_t類型
  intptr_t handle = (intptr_t)stu;
  handle_student(handle);
  free_student(stu);
  return 0;
}

願望本文所述實例對年夜家C法式設計的進修有所贊助。