計算機中所有的資料都必須放在記憶體中，不同型別的資料佔用的位元組數不一樣，例如 int 佔用4個位元組，char 佔用1個位元組。為了正確地訪問這些資料，必須為每個位元組都編上號碼，就像門牌號、身份證號一樣，每個位元組的編號是唯一的，根據編號可以準確地找到某個位元組。

下圖是 4G 記憶體中每個位元組的編號（以十六進位制表示）：

我們將記憶體中位元組的編號稱為地址（Address）或指標（Pointer）。地址從 0 開始依次增加，對於 32 位環境，程式能夠使用的記憶體為 4GB，最小的地址為 0，最大的地址為 0XFFFFFFFF。 下面的程式碼演示瞭如何輸出一個地址：

#include <stdio.h>int main(){int a = 100;char str[20] = "c.biancheng.net";printf("%#X, %#Xn", &a, str);return 0;}
 

執行結果： 0X28FF3C, 0X28FF10 %#X表示以十六進位制形式輸出，並附帶字首0X。a 是一個變數，用來存放整數，需要在前面加&來獲得它的地址；str 本身就表示字串的首地址，不需要加&。

一切都是地址

C語言用變數來儲存資料，用函式來定義一段可以重複使用的程式碼，它們最終都要放到記憶體中才能供 CPU 使用。 資料和程式碼都以二進位制的形式儲存在記憶體中，計算機無法從格式上區分某塊記憶體到底儲存的是資料還是程式碼。當程式被載入到記憶體後，作業系統會給不同的記憶體塊指定不同的許可權，擁有讀取和執行許可權的記憶體塊就是程式碼，而擁有讀取和寫入許可權（也可能只有讀取許可權）的記憶體塊就是資料。

CPU 只能通過地址來取得記憶體中的程式碼和資料，程式在執行過程中會告知 CPU 要執行的程式碼以及要讀寫的資料的地址。如果程式不小心出錯，或者開發者有意為之，在 CPU 要寫入資料時給它一個程式碼區域的地址，就會發生記憶體訪問錯誤。這種記憶體訪問錯誤會被硬體和作業系統攔截，強制程式崩潰，程式設計師沒有挽救的機會。

CPU 訪問記憶體時需要的是地址，而不是變數名和函式名！變數名和函式名只是地址的一種助記符，當原始檔被編譯和連結成可執行程式後，它們都會被替換成地址。編譯和連結過程的一項重要任務就是找到這些名稱所對應的地址。 假設變數 a、b、c 在記憶體中的地址分別是 0X1000、0X2000、0X3000，那麼加法運算c = a + b;

0X3000 = (0X1000) + (0X2000);

( )表示取值操作，整個表示式的意思是，取出地址 0X1000 和 0X2000 上的值，將它們相加，把相加的結果賦值給地址為 0X3000 的記憶體。 變數名和函式名為我們提供了方便，讓我們在編寫程式碼的過程中可以使用易於閱讀和理解的英文字串，不用直接面對二進位制地址，那場景簡直讓人崩潰。

需要注意的是，雖然變數名、函式名、字串名和陣列名在本質上是一樣的，它們都是地址的助記符，但在編寫程式碼的過程中，我們認為變數名錶示的是資料本身，而函式名、字串名和陣列名錶示的是程式碼塊或資料塊的首地址。

C語言指標變數的運算

指標變數儲存的是地址，本質上是一個整數，可以進行部分運算，例如加法、減法、比較等，請看下面的程式碼：

#include <stdio.h>int main(){int    a = 10,   *pa = &a, *paa = &a;double b = 99.9, *pb = &b;char   c = '@',  *pc = &c;//最初的值printf("&a=%#X, &b=%#X, &c=%#Xn", &a, &b, &c);printf("pa=%#X, pb=%#X, pc=%#Xn", pa, pb, pc);//加法運算pa++; pb++; pc++;printf("pa=%#X, pb=%#X, pc=%#Xn", pa, pb, pc);//減法運算pa -= 2; pb -= 2; pc -= 2;printf("pa=%#X, pb=%#X, pc=%#Xn", pa, pb, pc);//比較運算if(pa == paa){printf("%dn", *paa);}else{printf("%dn", *pa);}return 0;}

執行結果：

&a=0X28FF44, &b=0X28FF30, &c=0X28FF2B
pa=0X28FF44, pb=0X28FF30, pc=0X28FF2B
pa=0X28FF48, pb=0X28FF38, pc=0X28FF2C
pa=0X28FF40, pb=0X28FF28, pc=0X28FF2A2686784

從運算結果可以看出：pa、pb、pc 每次加 1，它們的地址分別增加 4、8、1，正好是 int、double、char 型別的長度；減 2 時，地址分別減少 8、16、2，正好是 int、double、char 型別長度的 2 倍。 這很奇怪，指標變數加減運算的結果跟資料型別的長度有關，而不是簡單地加 1 或減 1，這是為什麼呢？

以 a 和 pa 為例，a 的型別為 int，佔用 4 個位元組，pa 是指向 a 的指標，如下圖所示：

剛開始的時候，pa 指向 a 的開頭，通過 *pa 讀取資料時，從 pa 指向的位置向後移動 4 個位元組，把這 4 個位元組的內容作為要獲取的資料，這 4 個位元組也正好是變數 a 佔用的記憶體。 如果pa++;使得地址加 1 的話，就會變成如下圖所示的指向關係：

這個時候 pa 指向整數 a 的中間，*pa 使用的是紅色虛線畫出的 4 個位元組，其中前 3 個是變數 a 的，後面 1 個是其它資料的，把它們“攪和”在一起顯然沒有實際的意義，取得的資料也會非常怪異。 如果pa++;使得地址加 4 的話，正好能夠完全跳過整數 a，指向它後面的記憶體，如下圖所示：

我們知道，陣列中的所有元素在記憶體中是連續排列的，如果一個指標指向了陣列中的某個元素，那麼加 1 就表示指向下一個元素，減 1 就表示指向上一個元素，這樣指標的加減運算就具有了現實的意義。 不過C語言並沒有規定變數的儲存方式，如果連續定義多個變數，它們有可能是挨著的，也有可能是分散的，這取決於變數的型別、編譯器的實現以及具體的編譯模式，所以對於指向普通變數的指標，我們往往不進行加減運算，雖然編譯器並不會報錯，但這樣做沒有意義，因為不知道它後面指向的是什麼資料。

下面的例子是一個反面教材，警告小夥伴們不要嘗試通過指標獲取下一個變數的地址：

#include <stdio.h>int main(){int a = 1, b = 2, c = 3;int *p = &c;int i;for(i=0; i<8; i++){printf("%d, ", *(p+i) );}return 0;}

在 VS2010 Debug 模式下的執行結果為：

3, -858993460, -858993460, 2, -858993460, -858993460, 1, -858993460,

可以發現，變數 a、b、c 並不挨著，它們中間還參雜了別的輔助資料。 指標變數除了可以參與加減運算，還可以參與比較運算。當對指標變數進行比較運算時，比較的是指標變數本身的值，也就是資料的地址。如果地址相等，那麼兩個指標就指向同一份資料，否則就指向不同的資料。

上面的程式碼（第一個例子）在比較 pa 和 paa 的值時，pa 已經指向了 a 的上一份資料，所以它們不相等。而 a 的上一份資料又不知道是什麼，所以會導致 printf() 輸出一個沒有意義的數，這正好印證了上面的觀點，不要對指向普通變數的指標進行加減運算。 另外需要說明的是，不能對指標變數進行乘法、除法、取餘等其他運算，除了會發生語法錯誤，也沒有實際的含義。

“有一天我們都會死去，追求智慧的道路還會有人在走著。死掉以後的事我看不到，但在我活著的時候，想到這件事，心裡就高興。”——王小波

今天是20年前中國早期程式設計師王小波離開的日子。

喜歡讀書的人，對王小波都不陌生，他是中國最富創造性的作家之一，他是中國近半世紀的苦難和荒謬所結晶出來的天才，他英年早逝。然而王小波除了作家的身份外，還是一名程式設計師，並且是一名很牛的程式設計師。

在90年代初的時候因為國內應用軟體缺乏，愛搗鼓東西的王小波利用閒暇時間學習了彙編和C語言，編了中文編輯器和輸入法。

中文編輯器和輸入法任何一個都是大牛級的GEEK才會去嘗試的東西。王小波通過賣軟體還掙了些錢，當時很多中觀村的老闆要拉他入夥，當然寫程式碼這種來錢快的活對屌絲王小波還是有吸引力的，所幸他還是拒絕了人家。

在做出中文編輯器和輸入法，解決了自己的需求之後，王小波對寫軟體的興趣已經沒有多少了。因為他覺得寫軟體可以賺錢，寫小說同樣也可以賺錢。出於一個程式設計師的修養，王小波還是不斷地從資料結構和演算法來優化這兩個軟體。

其他具體他的光輝事蹟老九君就不在這裡贅述了。

王小波幹過很多事情，下過鄉，考過大學，出過國，學過經濟，寫過程式碼，成了小說家，去世的那一年完成了心願做了編劇。總之不管他幹了什麼，他身上讓我們尊重的還是獨立之精神，自由之思想。