给指针赋值

Question

给指针赋值

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我对指针的概念有些困惑，其中之一就是：
假设我们声明了一个整型变量n和一个指向它的指针*p。
int n=23,*p;
现在，如果我没记错的话，p=&n;将变量n的地址（比如3000）赋给指针p。
所以，cout<<p<<" "<<*p;会依次输出3000和23。
我的疑问是，如果我们像这样做：
p=5;即把一个用于存储内存位置的变量赋予一个数值，会发生什么？
变量是否移动到内存位置“5”（很可能不是），或者指针是否只是转换成一个“int”，并被赋值为5？我本来想自己尝试一下，但玩弄系统内存让我有所顾虑。

此外，在我们声明任何变量（比如2个字节大小的整型变量）时，它是否存储在随机内存位置，比如3000、101、2700之类，还是存储在0、2、4等位置？接下来声明的变量是否直接存储在相邻位置（比如3002、103或2702），还是在它们之间存在某种间隔？

- Anchith Acharya

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你无法这样做，“5”不能转换为“int”。（如果你真的尝试过*，就可能会发现这一点。） - Kerrek SB

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没问题，很安全，你可以在你的机器上测试它。通过犯错误来学习，这是最好的方式。你会得到一个漂亮的编译器错误。 - YSC

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@KerrekSB 实际上，他可以手动完成，写成 p = (int*)5;。 - alexeykuzmin0

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如果您知道正确类型的有效地址的价值，那就没问题。如果您使用不同类型的地址或只是无效地址，则会出现未定义行为。我观看了一个讲座，他们使用现代C++来在Commodore 64上编程乒乓球，由于它使用内存映射设备，所以他们不得不这样做。 - NathanOliver

1

@alexeykuzmin0 实际上，我认为intptr_t是适当的标准类型。 - NathanOliver

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5个回答

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您可以将int转换为指针。这是标准的。标准保证，如果您将指针转换回int，则应该获得原始值，前提是在两者之间没有发生截断。

但是解引用此类指针是未定义行为。这意味着在常见的实现中，如果尝试读取未映射或仅写入地址，您将获得段错误或内存违规，或者仅仅因为您读取了一个位置而获得不可预测的值，而您不知道那里有什么...

如果您在那里写入，情况甚至更糟，因为您可能会覆盖程序中的随机位置。想象一下当您覆盖函数的返回地址时会发生什么...

唯一真正的用例是当某些特殊硬件寄存器映射到众所周知的地址时。然后您实际上会写：

char *p;
p = 0x60;    // say 0x60 is the address of a special register you want to read
char reg_value = *p;

这无法被标准定义，因为标准不对底层平台做任何假设，但是它可以作为本地扩展来记录在特定的硬件平台上。

- Serge Ballesta

2

假设您添加了一个转换并使其编译通过

p=(int *)5;

那么对该指针解引用将是未定义的行为。它可以做任何事情，但很可能您的程序会中止。在不同的系统上，它的行为可能会有所不同。

此外，变量或下一个变量的地址也取决于您运行程序的系统。大多数系统使用堆栈存储局部变量，但它们可以向上或向下计数，因此您不知道确切位置。

调试和优化版本也可以生成不同的代码。有些编译器在本地数组或变量之后留有空间，以便在您写出数组外部时给出有意义的错误提示。但在发布版本中，它们可能尽可能紧密地使用内存。

更加不可预测的是，主流操作系统采用一种称为地址空间布局随机化（ASLR）的技术。

https://en.wikipedia.org/wiki/Address_space_layout_randomization

变量的基地址将在每次运行程序时随机化。这样，黑客就无法滥用缓冲区溢出并计算返回地址，他们也无法注入自己的代码了。

因此，你不能对变量地址做出一般性的说法。你需要检查你的编译器和操作系统。

- Serve Laurijssen

1

让我们用一个类比来说明……

int  x = 3;
int* x_p = &x;

你可以这样理解：现在你有一张纸，叫做x，上面写着数字3。你还有另一张纸，上面写着第一张纸的位置。具体实现方式并不重要，所以我们假设第二张纸叫做x_p，上面写着x。按照这种方式，

int y = *x_p;

意思是：看看纸张 x_p，把它解释为另一张纸的位置，并取出写在那张纸上的值，即y将具有值3。现在，如果你在纸张x_p上写了其他东西，会发生什么？首先，如果您仍然尝试将其解释为另一张纸的位置，您将失败，或者只会得到一张随机的纸张，但不是您要找的那张。其次，这对第一张纸x有什么影响吗？它根本没有受到影响。指针只是像任何其他变量一样的变量，只是通常将它们的值解释为某些其他变量的位置，但否则指针和所指对象之间没有任何联系。这不是最好的比喻，但也许有帮助。

- 463035818_is_not_a_number

-1

是的，你是对的 & 是一个地址运算符。它会返回一个指针，指向哪个地址。

如果你在 p 前加上星号，那么就意味着你想要从该指针所指向的位置获取值。

整数从内存中占用 4 字节，所以每次创建整数时都会从内存堆栈中占用 4 字节。它可以按照递增或递减的顺序排列。

你也可以在你的 IDE 上尝试所有这些。

int n = 23,*p;
int n2 = 24;
int n3 = 25;

p = &n;
printf("%d %d %d %d %d",p,n,*p,&n2,&n3);

- hunterTR

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%d 期望一个 int。传递一个 int * 的行为是未定义的。此外，int 不一定需要占用4个字节。 - melpomene

抱歉，我的意思不是每个int都占用4个字节。这只是默认32位整数的一个例子。 - hunterTR

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- user3853544 · Accepted Answer

在您的例子中，这是一个编译错误。但是我认为您想要做的是这样的：

int n =23, *p;
p = &n;
//Change the value of p to 3000, p now points to address 3000
p = reinterpret_cast<int*>(3000); 
//Check if the address of n has changed
std::cout << "Address of n : " << reinterpret_cast<int>(&n) << std::endl;

当您运行此代码时，可以看到n的地址不会改变。

至于您的第二个问题：

是和不是 :)

如果您定义了两个相邻的变量，它们可能会在内存中相邻。

 int a,b,c,d;
 char c = 1;
 short s = 1;
 void* p = nullptr;
 int i = 1;

 std::cout << "a is at: " << reinterpret_cast<int>(&a) << std::endl;
 std::cout << "b is at: " << reinterpret_cast<int>(&b) << std::endl;
 std::cout << "c is at: " << reinterpret_cast<int>(&c) << std::endl;
 std::cout << "d is at: " << reinterpret_cast<int>(&d) << std::endl;
 std::cout << "Char is at: " << reinterpret_cast<int>(&c) << std::endl;
 std::cout << "Short is at: " << reinterpret_cast<int>(&s) << std::endl;
 std::cout << "Pointer is at: " << reinterpret_cast<int>(p) << std::endl;
 std::cout << "Int is at: " << reinterpret_cast<int>(&i) << std::endl;

这种行为是由编译器决定如何排列所有内容造成的。它们可能相邻也可能不相邻。如果你想确保它们相邻存在，请使用数组。

int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7};
int * p = &arr[0]; //get address of first element
for(int i = 0 ; i < 7; ++i)
    std::cout << "Value at address: " << reinterpret_cast<int>(p+i) 
        << " is: " << *( p + i) << std::endl;