为什么我需要在 C 中用 * 定义对指针的引用？

Question

为什么这是有效的：

int a = 5;
int *aPtr = &a;
printf("%i", *aPtr);

但这不是：

int a = 5;
int aPtr = &a;
printf("%i", *aPtr);

我不是在寻找它抛出的错误。我试图理解为什么这在概念上行不通。

Answer 1

案例 1 :-

int a = 5;
int *aPtr = &a; /*this is valid bcz aptr is pointer and it need address and `&a` is valid address*/
printf("%i", *aPtr);/* here you can do *aptr, bcz aptr is pointer and
                     we can dereference pointer variable */

情况 2 :- 当您 int aptr = &a; 通过使用 -Wall 编译时阅读编译器警告，它说明了一切。

int a = 5;
int aPtr = &a;/* aptr is normal variable, you are assigning address to it ,but you can't dereference it like *aptr bcz aptr is not pointer */

由于 aptr 是普通变量，当您执行 *aptr 时它会抛出错误，因为取消引用运算符 * 适用于指针变量，而不适用于普通变量。

printf("%i", *aPtr); /* invalid */

Answer 2

第一个无效，因为 & 是一元运算符，需要左值（变量），不能应用于右值（常量）。

出于同样的原因，这阻止了第二个有效。但是假设您将 5 替换为您创建的变量：

int a = 5;
int aPtr = &a;
printf("%i", *aPtr);

那么C的静态类型检查会发现aPtr是int类型，a是int类型（因此&a是类型int*)，然后将 &a 从 int* 强制转换为 int，然后将该地址 存储为 int 变成 aPtr。当 * 取消引用 aPtr 时，您将运行出错，因为 aPtr 是 int 类型。由于您从 int* 转换为 int，aPtr 现在是 int，而不是 int*。

如果您按如下方式修复此问题：

int a = 5;
int aPtr = &a;
printf("%i", aPtr);

然后它会编译，打印 a 的地址（分配在堆栈上的变量），尽管它仍然会对从 int* 到 int 的转换发出警告.

编辑：当机立断。

Answer 3

您的示例不起作用，因为：

sizeof(int)  == 4; // Bytes (usually)
sizeof(int*) == 8; // Bytes (assuming x86_64)

因此，在分配int aPtr = &a;时，最重要的4个字节将丢失。

这将工作只是找到（虽然不建议）：

#include <stdint.h>
int main()
{
        int a = 5;
        uint64_t aPtr = (uint64_t)&a;
        printf("%i", *(int*)aPtr);
}

Answer 4

int aPtr = &a; 声明了一个名为 aPtr 且类型为 int 的对象，因此它不是指针。

更糟的是，sizeof(int) != sizeof(int *) 在几个常见平台上（例如 Windows 自 Windows XP 以来的所有 x64 版本），因此您会丢失一些信息指针包含，可能使存储的值无用。

假设它有效，但是，aPtr 仍然是一个 int 类型的对象，因此您不能使用指针间接获取存储在 aPtr 中地址的值，这意味着表达式 *aPtr 不会编译。没有什么可以阻止您将 aPtr 转换为正确的指针类型：

int a = 5;
int aPtr = &a;
printf("%i", *(int *)aPtr);

同样，这是假设 aPtr 存储了 a 的完整地址。无论如何，这只是 C 的类型安全在起作用，这是一件好事（参见上面的 sizeof(int) != sizeof(int *) 段）。

如果 "conceptually" 你的意思是 "assuming the address is properly stored in aPtr"，除了它不是有效的 C 之外，你的代码没有任何问题，如上面的转换示例所示。如果地址是 0x80，您甚至可以根据需要将其存储在一个很小的 unsigned char 对象中。它存储在内存中的那个地址，不管 C 拒绝编译语法无效的代码来阻止你用它做什么。当然，只使用正确的变量类型要容易得多，而不是与编译器作斗争并强制转换。

然后，您可能又会问，"If &a is stored in aPtr, why can't the compiler recognize that and simply understand *aPtr means the same thing as *&a?" 如果是这个问题，那么答案很简单：一旦您将 &a 存储在某种类型 T 的对象中，编译器知道对象用于存储 T 类型的值，仅此而已。它不知道它包含内存地址，无论您是否在该对象中存储了一个地址；它只知道里面存储了一个 T 类型的值。同样，这只是 C 的类型系统按预期工作。

为什么我需要在 C 中用 * 定义对指针的引用？

Why do I need to define a reference to a pointer in C with *?

c

memory

pointers

reference

pass-by-reference