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另类方式讲解C语言指针!

2025-04-09 16:27:48杂谈41

指针:C语言之精髓所在

在探讨C语言的指针之前,我们先要了解什么是内存,计算机中的内存是用于存储数据和程序指令的临时存储区域,当我们谈论存储数据时,可能会想到固态硬盘或内存条,但实际上,还有一种更快速的存储器件——缓存,位于CPU内部,我们通常称之为真正的内存,它的速度远超内存条,达到了GB/s级别,我们定义的变量究竟存储在哪里呢?它存储在缓存中。

缓存之所以快,是因为它采用SRAM(静态随机访问存储器)技术,而内存条则使用DRAM(动态随机访问存储器),缓存的本质是触发器构成的存储单元,仅存储一位数据就需要很多门电路,而一个门电路需要多个晶体管,而内存条存储一位数据只需要一个晶体管,所以内存可以存储更多的数据,但缓存的读写速度远高于内存,因为它靠的是触发器直接存储数据,而内存则需要电容的充放电来存储数据,充放电需要时间,而缓存瞬间就能存储数据。

接下来我们讨论指针如何工作,指针其实是一个变量,它存储的是其他变量的地址,地址是电子工程师通过电路设计赋予每个存储单元的标识,当我们想访问某个特定的存储单元时,我们只需知道它的地址即可,指针就是这样一个工具,它告诉我们数据在哪里,那么指针是如何找到这个地址的呢?这就需要用到译码器,译码器根据输入的地址选择对应的存储单元进行读写,如果我们有3个输入和一个译码器,我们可以用这3个输入来选择8个存储单元中的一个进行读写,这就是指针背后的工作原理。

我们回到C语言的指针概念,当我们说“把a的地址赋给指针p”,实际上是指将变量a在内存中的地址赋给指针变量p,这个地址其实就是译码器的输入值,通过这个值我们可以找到对应的存储单元,当我们通过指针p访问数据时,实际上是让CPU根据这个地址去访问对应的存储单元中的数据,这就是C语言中指针的基本概念和用法,希望这篇文章能帮助你更好地理解指针的概念和工作原理。