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

在理解指针之前,我们需要先理解对象。对象是存在的实体,具有一个称为地址的位置说明符。指针与C语言中的其他变量一样,是一个类型为指针的变量,其内容被解释为支持以下操作的对象的地址。

+ : A variable of type integer (usually called offset) can be added to yield a new pointer
- : A variable of type integer (usually called offset) can be subtracted to yield a new pointer
  : A variable of type pointer can be subtracted to yield an integer (usually called offset)
* : De-referencing. Retrieve the value of the variable (called address) and map to the object the address refers to.
++: It's just `+= 1`
--: It's just `-= 1`

指针是根据它当前引用的对象类型进行分类的。唯一重要的信息是物体的大小。

任何对象都支持& (address of)操作,该操作将对象的位置说明符(地址)作为指针对象类型检索。这将减少围绕命名的混乱,因为调用&作为对象的操作而不是作为结果类型为对象类型的指针的指针是有意义的。

注意:在整个解释中,我省略了内存的概念。

其他回答

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。

指针是表示内存位置的抽象。请注意,这句话并没有说把指针当作内存地址是错误的,它只是说它“通常会导致悲伤”。换句话说,它会让你产生错误的期望。

The most likely source of grief is certainly pointer arithmetic, which is actually one of C's strengths. If a pointer was an address, you'd expect pointer arithmetic to be address arithmetic; but it's not. For example, adding 10 to an address should give you an address that is larger by 10 addressing units; but adding 10 to a pointer increments it by 10 times the size of the kind of object it points to (and not even the actual size, but rounded up to an alignment boundary). With an int * on an ordinary architecture with 32-bit integers, adding 10 to it would increment it by 40 addressing units (bytes). Experienced C programmers are aware of this and put it to all kinds of good uses, but your author is evidently no fan of sloppy metaphors.

There's the additional question of how the contents of the pointer represent the memory location: As many of the answers have explained, an address is not always an int (or long). In some architectures an address is a "segment" plus an offset. A pointer might even contain just the offset into the current segment ("near" pointer), which by itself is not a unique memory address. And the pointer contents might have only an indirect relationship to a memory address as the hardware understands it. But the author of the quote cited doesn't even mention representation, so I think it was conceptual equivalence, rather than representation, that they had in mind.

C标准没有在内部定义指针是什么以及它在内部是如何工作的。这样做的目的是为了不限制平台的数量,在这些平台上,C可以作为编译或解释语言实现。

指针值可以是某种ID或句柄,也可以是几个ID的组合(对x86段和偏移量说你好),不一定是真正的内存地址。这个ID可以是任何东西,甚至是固定大小的文本字符串。非地址表示可能对C解释器特别有用。

快速总结:C地址是一个值,通常表示为具有特定类型的机器级内存地址。

非限定词“指针”有歧义。C语言有指针对象(变量)、指针类型、指针表达式和指针值。

使用“指针”这个词来表示“指针对象”是非常常见的,这可能会导致一些混淆——这就是为什么我试图将“指针”作为形容词而不是名词使用。

C标准,至少在某些情况下,使用“指针”这个词来表示“指针值”。例如,malloc的描述说它“返回空指针或指向已分配空间的指针”。

那么C中的地址是什么呢?它是一个指针值,即某个特定指针类型的值。(除了空指针值不一定被称为“地址”,因为它不是任何东西的地址)。

标准对一元&操作符的描述说它“产生其操作数的地址”。在C标准之外,单词“address”通常用于指(物理或虚拟)内存地址,通常是一个单词大小(无论给定系统上的“word”是什么)。

C“地址”通常实现为机器地址——就像C int值通常实现为机器字一样。但是C地址(指针值)不仅仅是一个机器地址。它是一个通常表示为机器地址的值,它是一个具有特定类型的值。

马克·贝西(Mark Bessey)已经说过了,但这一点需要再次强调,直到人们理解为止。

指针与变量的关系比与文字3的关系更大。

指针是一个值(地址)和类型(带有其他属性,如只读)的元组。类型(以及附加参数(如果有的话)可以进一步定义或限制上下文;如。__far ptr, __near ptr:地址的上下文是什么:堆栈,堆,线性地址,某处的偏移量,物理内存或其他。

正是type的属性使得指针算术与整数算术略有不同。

指针不是变量的反例太多了,不容忽视

fopen返回FILE指针。(变量在哪里) 堆栈指针或帧指针通常是不可寻址的寄存器 *(int *)0x1231330 = 13;——将任意整数值转换为pointer_of_integer类型,并在不引入变量的情况下写入/读取整数值

在c程序的生命周期中,会有许多其他没有地址的临时指针实例——因此它们不是变量,而是带有编译时相关类型的表达式/值。