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

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。

其他回答

Come to think about it, I think it's a matter of semantics. I don't think the author is right, since the C standard refers to a pointer as holding an address to the referenced object as others have already mentioned here. However, address!=memory address. An address can be really anything as per C standard although it will eventually lead to a memory address, the pointer itself can be an id, an offset + selector (x86), really anything as long as it can describe (after mapping) any memory address in the addressable space.

以下是我过去是如何向一些困惑的人解释的: 指针有两个影响其行为的属性。它有一个值(在典型环境中)是一个内存地址,还有一个类型(告诉您它所指向的对象的类型和大小)。

例如,给定:

union {
    int i;
    char c;
} u;

你可以有三个不同的指针都指向同一个对象:

void *v = &u;
int *i = &u.i;
char *c = &u.c;

如果你比较这些指针的值,它们都是相等的:

v==i && i==c

但是,如果对每个指针加1,就会发现它们所指向的类型变得相关了。

i++;
c++;
// You can't perform arithmetic on a void pointer, so no v++
i != c

此时,变量i和c将具有不同的值,因为i++使i包含下一个可访问的整数的地址,而c++使c指向下一个可寻址的字符。通常,整数比字符占用更多的内存,所以在它们都加一之后,i的值将比c的值更大。

C或c++指针与简单内存地址的另一个不同之处是,我在其他答案中没有看到不同的指针类型(尽管考虑到它们的总大小,我可能忽略了它)。但它可能是最重要的一个,因为即使是经验丰富的C/ c++程序员也会被它绊倒:

编译器可能会假设不兼容类型的指针不指向相同的地址,即使它们很明显指向相同的地址,这可能会导致简单的pointer==address模型不可能出现的行为。考虑以下代码(假设sizeof(int) = 2*sizeof(short)):

unsigned int i = 0;
unsigned short* p = (unsigned short*)&i;
p[0]=p[1]=1;

if (i == 2 + (unsigned short)(-1))
{
  // you'd expect this to execute, but it need not
}

if (i == 0)
{
  // you'd expect this not to execute, but it actually may do so
}

注意,char*有一个例外,所以使用char*操作值是可能的(尽管不是很可移植)。

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)。

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。