在关于C的一个有信誉的来源中,在讨论&操作符后给出了以下信息:

... 有点不幸的是,术语[地址的]仍然存在,因为它混淆了那些不知道地址是关于什么的人,并误导了那些知道地址的人:将指针视为地址通常会导致悲伤……

我读过的其他材料(来自同样有名望的来源,我想说)总是毫不掩饰地将指针和&操作符作为内存地址。我很愿意继续寻找事情的真相,但当有信誉的消息来源不同意时,这有点困难。

现在我有点困惑了——如果指针不是内存地址,那么它到底是什么?

P.S.

作者后来说:……不过,我将继续使用“地址”这个术语,因为发明一个不同的(术语)会更糟糕。


当前回答

我不确定你的来源,但你描述的语言类型来自C标准:

6.5.3.2地址和间接操作符 […] 3.一元&操作符产生其操作数的地址。[…]

所以…是的,指针指向内存地址。至少这是C标准所暗示的意思。

更清楚地说,指针是保存某个地址值的变量。对象的地址(可以存储在指针中)使用一元&操作符返回。

我可以将地址“42 Wallaby Way, Sydney”存储在一个变量中(该变量将是某种“指针”,但由于这不是一个内存地址,所以我们不能正确地称之为“指针”)。您的计算机有内存桶的地址。指针存储地址的值(例如,指针存储值“42 Wallaby Way, Sydney”,这是一个地址)。

编辑:我想对Alexey Frunze的评论进行扩展。

指针到底是什么?让我们看看C标准:

6.2.5类型 […] 20.[…] 指针类型可以从函数类型或对象类型派生,称为引用类型。指针类型描述了一个对象,该对象的值提供了对所引用类型实体的引用。从引用类型T派生的指针类型有时称为“指向T的指针”。从引用类型构造指针类型称为“指针类型派生”。指针类型是一个完整的对象类型。

从本质上讲,指针存储一个值,该值提供对某些对象或函数的引用。种。指针用于存储提供对某些对象或函数引用的值,但情况并非总是如此:

6.3.2.3指针 […] 5. 整数可以转换为任何指针类型。除非像前面指定的那样,否则结果是由实现定义的,可能没有正确对齐,可能没有指向引用类型的实体,并且可能是陷阱表示。

The above quote says that we can turn an integer into a pointer. If we do that (that is, if we stuff an integer value into a pointer instead of a specific reference to an object or function), then the pointer "might not point to an entity of reference type" (i.e. it may not provide a reference to an object or function). It might provide us with something else. And this is one place where you might stick some kind of handle or ID in a pointer (i.e. the pointer isn't pointing to an object; it's storing a value that represents something, but that value may not be an address).

是的,正如Alexey Frunze所说,指针可能没有存储对象或函数的地址。有可能一个指针存储的是某种“句柄”或ID,你可以通过给指针赋某个任意整数值来做到这一点。这个句柄或ID表示什么取决于系统/环境/上下文。只要您的系统/实现能够理解这个值,您就处于良好的状态(但这取决于具体的值和具体的系统/实现)。

通常,指针存储对象或函数的地址。如果它没有存储实际的地址(到对象或函数),则结果是实现定义的(这意味着究竟发生了什么以及指针现在表示什么取决于您的系统和实现,因此它可能是特定系统上的句柄或ID,但在另一个系统上使用相同的代码/值可能会使程序崩溃)。

结果比我想象的要长……

其他回答

你是对的,是理智的。通常,指针只是一个地址,因此您可以将其强制转换为整数并进行任何算术运算。

但有时指针只是地址的一部分。在一些体系结构上,指针被转换为一个增加了基数的地址或使用另一个CPU寄存器。

但是现在,在PC和ARM架构上,使用平面内存模型和原生编译的C语言,可以认为指针是指向一维可寻址RAM中某个位置的整数地址。

它说“因为它让那些不知道地址是什么的人感到困惑”——而且,这是真的:如果你知道地址是什么,你就不会困惑了。从理论上讲,指针是一个指向另一个变量的变量,实际上保存着一个地址,即它所指向的变量的地址。我不知道为什么要隐瞒这个事实,这又不是什么高深的科学。如果你理解了指针,你就离理解计算机的工作原理更近了一步。去吧!

在这幅图中,

Pointer_p是一个位于0x12345的指针,它指向0x34567的变量variable_v。

地址用于标识一个固定大小的存储空间,通常为每个字节,作为一个整数。这被精确地称为字节地址,它也被ISO c使用。可以有一些其他方法来构造地址,例如为每一位。然而,只有字节地址是如此经常使用,我们通常省略“字节”。

从技术上讲,一个地址在C中从来都不是一个值,因为在(ISO) C中术语“值”的定义是:

对象的内容在解释为具有特定类型时的精确含义

(我强调了一下。)然而,在C语言中没有这样的“地址类型”。

指针不一样。指针是C语言中的一种类型。有几种不同的指针类型。它们不一定遵守相同的语言规则集,例如++对int*类型值和char*类型值的影响。

C语言中的值可以是指针类型。这叫做指针值。需要明确的是,指针值在C语言中不是指针。但是我们习惯把它们混在一起,因为在C语言中,它不太可能是模棱两可的:如果我们把表达式p称为“指针”,它只是一个指针值,而不是一个类型,因为C语言中的命名类型不是由表达式表示,而是由type-name或typedef-name表示。

其他一些事情是微妙的。作为C语言的使用者,首先要知道object是什么意思:

数据存储在执行环境中的区域,其中的内容可以表示 值

对象是表示特定类型的值的实体。指针是一种对象类型。因此,如果我们声明int* p;,则p表示“指针类型的对象”,或“指针对象”。

Note there is no "variable" normatively defined by the standard (in fact it is never being used as a noun by ISO C in normative text). However, informally, we call an object a variable, as some other language does. (But still not so exactly, e.g. in C++ a variable can be of reference type normatively, which is not an object.) The phrases "pointer object" or "pointer variable" are sometimes treated like "pointer value" as above, with a probable slight difference. (One more set of examples is "array".)

由于指针是一种类型,而地址在C语言中实际上是“无类型的”,因此指针值大致“包含”一个地址。指针类型的表达式可以产生一个地址,例如。

Iso c11 6.5.2.3

一元&操作符产生其操作数的地址。

请注意,这个措辞是由WG14/N1256引入的,即ISO C99:TC3。在C99中有

一元&操作符返回其操作数的地址。

它反映了委员会的观点:地址不是由一元操作符&返回的指针值。

尽管有上述措辞,但即使在标准上也存在一些混乱。

Iso c11 6.6

地址常量是一个空指针,一个指向左值的指针,该左值指定一个static对象 存储持续时间,或指向函数指示符的指针

Iso c++ 11 5.19

3.一个地址 常量表达式是指针类型的prvalue核心常量表达式,计算结果为对象的地址 具有静态存储持续时间的对象,转换为函数的地址、空指针值或prvalue核心 类型std::nullptr_t. ...的常量表达式

(最近的c++标准草案使用了另一种措辞,所以不存在这个问题。)

实际上,C中的“地址常量”和c++中的“地址常量表达式”都是指针类型的常量表达式(或者至少从c++ 11开始是“类指针”类型)。

内置的一元&运算符在C和c++中被称为“address-of”;类似地,std::addressof是在c++ 11中引入的。

这些命名可能会带来误解。结果表达式是指针类型的,所以它们被解释为:结果包含/产生一个地址,而不是一个地址。

很难确切地说出这些书的作者到底是什么意思。指针是否包含地址取决于如何定义地址和如何定义指针。

从所有的回答来看,有些人认为(1)地址必须是整数,(2)指针不需要是虚的,因为规范中没有这么说。根据这些假设,显然指针不一定包含地址。

然而,我们看到,虽然(2)可能是真的,(1)可能不一定是真的。根据@ corn秸秆的答案,&被称为操作符的地址,这是怎么回事?这是否意味着规范的作者希望指针包含地址?

我们可以说,指针包含一个地址,但地址不一定是整数?也许吧。

我认为所有这些都是废话连篇的迂腐语义学。实际上,这是毫无价值的。你能想到一个编译器以这样的方式生成代码,指针的值不是一个地址吗?如果有,是什么?我也是这么想的……

我认为这本书的作者(第一个摘录声称指针不一定只是地址)可能指的是指针自带固有类型信息这一事实。

例如,

 int x;
 int* y = &x;
 char* z = &x;

y和z都是指针,但y+1和z+1是不同的。如果它们是内存地址,难道这些表达式不会给你相同的值吗?

在这里,把指针当作地址的想法通常会导致悲伤。之所以会出现bug,是因为人们将指针视为地址,而这通常会导致不幸。

55555可能不是指针,尽管它可能是一个地址,但(int*)55555是一个指针。55555+1 = 55556,但是(int*)55555+1是55559(在sizeof(int)方面的+/-差异)。