指针在C语言中保存的数据的“类型”是什么？

我知道指针保存地址。我知道，指针的类型基于它们指向的数据的“类型”而被“一般地”知道。但是，指针仍然是变量，它们所持有的地址必须具有数据“类型”。根据我的信息，地址为十六进制格式。但是，我仍然不知道该十六进制是什么“数据”类型。（请注意，我知道十六进制是什么，但是10CBA20例如，当您说这是一个字符串吗？整数吗？是什么？当我想访问该地址并对其进行操作..本身时，我需要知道其类型。这这就是为什么我问。）

指针变量的类型是..指针。

在C语言中，您被正式允许执行的操作是将其与其他指针（或特殊的NULL /零值）进行比较，添加或减去整数或将其强制转换为其他指针。

接受未定义的行为后，您可以查看实际的值。它通常是一个机器字，与整数一样，并且通常可以无损地与整数类型进行转换。（很多Windows代码通过在DWORD或HANDLE typedef中隐藏指针来完成此操作）。

在某些体系结构中，指针不简单，因为内存不平坦。DOS / 8086``近''和``远''; PIC的不同内存和代码空间。

您太复杂了。

地址只是整数，句点。理想情况下，它们是引用的存储单元的数量（实际上，由于段，虚拟内存等原因，这会变得更加复杂）。

十六进制语法是一种完整的小说，仅为了方便程序员而存在。0x1A和26是完全相同的数字，并且类型完全相同，计算机也不使用-内部，计算机始终使用00011010（一系列二进制信号）。

编译器是否允许您将指针视为数字取决于语言定义-传统上，“系统编程”语言对事物的工作方式更加透明，而“高级”语言则更经常尝试隐藏裸机从程序员那里得到的-但这并没有改变指针是数字的事实，指针通常是数字的最常见类型（一种与您的处理器体系结构位数一样多的数字）。

指针就是-指针。没有别的了。不要试图认为这是另外一回事。

在C，C ++和Objective-C等语言中，数据指针具有四种可能的值：

1. 指针可以是对象的地址。
2. 指针可以指向数组的最后一个元素。
3. 指针可以是空指针，这意味着它没有指向任何东西。
4. 指针可以具有不确定的值，换句话说，它是垃圾，如果尝试使用它，可能会发生任何事情（包括坏事）。

还有一些函数指针，它们标识一个函数，或者为空函数指针，或者具有不确定的值。

其他指针是C ++中的“成员指针”。这些绝对不是内存地址！相反，它们标识类的任何实例的成员。在Objective-C中，您具有选择器，这些选择器类似于“指向具有给定方法名称和参数名称的实例方法的指针”。像成员指针一样，它标识所有类的所有方法，只要它们看起来相同即可。

您可以研究特定的编译器如何实现指针，但这是一个完全不同的问题。

指针是一种位模式，用于寻址（用于读取或写入目的的唯一标识）RAM中的存储字。出于历史和传统原因，更新单位为八位，英文为“字节”，法文为“八位位组”。这是普遍存在的，但不是固有的；其他尺寸已经存在。

如果我没记错的话，那是一台使用29位字的计算机。这不仅不是二的幂，甚至是素数。我以为这是SILLIAC，但相关的Wikipedia文章不支持这一点。CAN BUS使用29位地址，但是按照惯例，即使它们在功能上相同，也不会将其称为指针。

人们一直断言指针是整数。这既不是内在的也不是必需的，但是如果我们将位模式解释为整数，则通常会出现有用的质量，从而可以非常直接（因此在小型硬件上非常有效）实现诸如“字符串”和“数组”之类的结构。连续内存的概念取决于顺序的邻接关系，并且可以进行相对定位。整数比较和算术运算可以有意义地应用。因此，用于存储寻址的字长与ALU（进行整数数学运算的东西）之间几乎始终具有很强的相关性。

有时两者并不对应。在早期的PC中，地址总线为24位宽。

基本上，每台现代计算机都是一台按位按钮的计算机。通常，它会将数据簇中的位（字节，字，dwords或qwords）压入。

一个字节由8位，一个2字节的字（或16位），一个2字的双字（或32位）和一个2字的双字（或64位）组成。这些不是排列位的唯一方法。通常在SIMD指令中也会发生128位和256位操作。

汇编指令在寄存器上运行，而存储器地址通常以上述形式之一运行。

ALU（算术逻辑单元）对这样的位束进行操作，就好像它们表示整数（通常是二进制补码格式），而对FPU进行操作就好像它们在哪里是浮点值（通常是IEEE 754样式float和double）。其他部分的作用就像是捆绑了某些格式，字符，表条目，CPU指令或地址的数据一样。

在典型的64位计算机上，8字节（64位）的捆绑包是地址。我们通常以十六进制格式（如0xabcd1234cdef5678）显示这些地址，但这只是人类读取位模式的一种简便方法。每个字节（8位）被写为两个十六进制字符（等效地，每个十六进制字符-0至F-代表4位）。

实际发生的情况（实际上是某种程度上）是有些位通常存储在寄存器中或存储在存储库中的相邻位置中，而我们只是试图将其描述给另一个人。

跟随指针包括要求内存控制器在该位置提供一些数据。您通常会在某个位置（好吧，隐式地包含一系列位置，通常是连续的）向内存控制器询问一定数量的字节，并且它是通过各种我不会介绍的机制来传递的。

该代码通常指定要获取的数据的目的地-寄存器，另一个内存地址等-通常将浮点数据加载到期望整数的寄存器中是个坏主意，反之亦然。

C / C ++中的数据类型是编译器跟踪的内容，它会更改生成的代码。通常，数据中没有任何内在因素使它实际上成为任何一种类型。只是位的集合（按字节排列），它们由代码以类似整数的方式（或类似浮点的方式或类似地址的方式）进行操作。

也有例外。有架构，其中的某些东西是不同类型的位。最常见的示例是受保护的执行页面-告诉CPU做什么的指令是位，而在运行时，包含要执行的代码的（内存）页面被特别标记，无法修改，并且您无法执行未标记的页面作为执行页面。

还存在只读数据（有时无法物理写入ROM中存储！），对齐问题（某些处理器无法double从内存加载s，除非它们以特定方式对齐，或者需要特定对齐的SIMD指令），以及无数的其他架构怪癖。

甚至以上的细节水平也是一个谎言。计算机并不是“真正”推动位，而是推动电压和电流。这些电压和电流有时不执行其在比特抽象级别上“应该”执行的操作。这些芯片旨在检测大多数此类错误并进行纠正，而无需更高级别的抽象。

即使那是谎言。

每个抽象级别都隐藏了下面的一个级别，使您无需考虑Feynman图以打印出来就可以考虑解决问题"Hello World"。

因此，在足够的诚实度下，计算机会推送位，并且通过使用这些位来赋予这些位含义。

人们对于指针是否为整数有很多疑问。这些问题实际上有答案。但是，您将不得不踏入规范之地，这并非出于胆小者的考虑。我们将看一下C规范ISO / IEC 9899：TC2

6.3.2.3指针

5. 整数可以转换为任何指针类型。除非先前指定，否则结果是实现定义的，可能未正确对齐，可能未指向引用类型的实体，并且可能是陷阱表示。

6. 任何指针类型都可以转换为整数类型。除非先前指定，否则结果是实现定义的。如果结果不能用整数类型表示，则行为是不确定的。结果不必在任何整数类型的值范围内。

现在，您需要了解一些常见的规范术语。“实现定义”是指每个编译器都可以不同地定义它。实际上，根据您的编译器设置，编译器甚至可能以不同的方式定义它。未定义的行为意味着允许编译器执行任何操作，从给出编译时错误到无法解释的行为，再到完美运行。

由此可见，除了可能会转换为整数类型外，未指定底层存储形式。现在说实话，几乎每个在阳光下的编译器都将引擎盖下的指针表示为整数地址（在少数特殊情况下，它可能表示为2个整数，而不仅仅是1个），但是该规范绝对允许任何东西，例如表示地址为10个字符串！

如果我们跳出C语言并仔细阅读C ++规范，可以通过使用更加清晰reinterpret_cast，但这是一种不同的语言，因此它对您的价值可能会有所不同：

ISO / IEC N337：C ++ 11草案规范（我只有手头的草案）

5.2.10重新解释演员

4. 指针可以显式转换为任何足以容纳它的整数类型。映射功能是实现定义的。[注：对于那些了解底层机器的寻址结构的人来说，这并不奇怪。—尾注] std :: nullptr_t类型的值可以转换为整数类型；该转换与（void *）0转换为整数类型具有相同的含义和有效性。[注意：reinterpret_cast不能用于将任何类型的值转换为std :: nullptr_t类型。—尾注]

5. 整数类型或枚举类型的值可以显式转换为指针。指针将转换为足够大的整数（如果实现中存在这样的大小）并返回相同的指针类型，则指针将具有其原始值；指针和整数之间的映射否则由实现定义。[注：除非3.7.4.3中有描述，否则这种转换的结果将不是安全得出的指针值。—尾注]

正如您在此处看到的那样，C ++经历了几年的发展，可以安全地假设存在到整数的映射，因此不再谈论不确定的行为（尽管第4部分和第4部分之间存在有趣的矛盾）。 5的措辞为“如果实现中存在任何此类短语”）

现在您应该从中拿走什么？

• 指针的确切表示形式由实现定义。（实际上，为了使其更混乱，一些小型嵌入式计算机将空指针（void）0表示为地址255，以支持它们使用的某些地址别名技巧）*
• 如果您必须询问指针在内存中的表示形式，那么您可能不在编程生涯中的某个时候想要摆弄它们。

最好的选择：强制转换为（char *）。C和C ++规范充满了指定数组和结构的打包的规则，并且都始终允许将任何指针转换为char *。char始终为1个字节（在C中不能保证，但是到C ++ 11为止，它已成为该语言的强制性组成部分，因此假设在任何地方均为1个字节都是相对安全的）。这允许您在逐字节级别上执行一些指针算术，而无需实际需要知道特定于实现的指针表示。

在大多数体系结构中，一旦将指针翻译为机器代码，指针的类型就不复存在了（也许“胖指针”除外）。因此，指向inta的指针double至少与指向a的指针是无法区分的。*

[*]虽然，您仍然可以根据要应用的操作种类进行猜测。

有关C和C ++的重要一点是实际上是什么类型。它们真正所做的只是向编译器指示如何解释一组位/字节。让我们从以下代码开始：

int var = -1337;

根据体系结构，通常会给整数一个32位空间来存储该值。这意味着存储var的内存空间看起来像“ 11111111 11111111 11111010 11000111”或十六进制“ 0xFFFFFAC7”。而已。那就是所有存储在该位置的内容。所有类型的工作都是告诉编译器如何解释该信息。指针没有什么不同。如果我做这样的事情：

int* var_ptr = &var;   //the ampersand is telling C "get the address where var's value is located"

然后，编译器将获取var的位置，然后以与第一个代码段保存值-1337相同的方式存储该地址。它们的存储方式和使用方式没有什么不同。甚至我使var_ptr成为一个指向int的指针也没关系。如果您愿意，可以这样做。

unsigned int var2 = *(unsigned int*)var_ptr;

这会将上面的var十六进制值（0xFFFFFAC7）复制到存储var2值的位置。如果要使用var2，则会发现该值为4294965959。var2中的字节与var相同，但数值不同。编译器对它们的解释有所不同，因为我们告诉它那些位表示无符号长整数。您也可以对指针值执行相同的操作。

unsigned int var3 = (unsigned int)var_ptr;

在此示例中，您最终将表示var地址的值解释为无符号int。

希望这可以为您澄清事物，并让您更好地了解C的工作原理。请注意，您不应在实际生产代码中做以下两行中我所做的任何疯狂的事情。那只是为了示范。

整数。

计算机中的地址空间从0开始按顺序编号，并以1递增。因此，指针将保存一个与地址空间中的地址相对应的整数。

类型组合。

特别是，某些类型组合在一起，就好像它们是使用占位符参数化的一样。数组和指针类型如下：它们有一个这样的占位符，分别是数组元素的类型或所指向的对象。函数类型也是如此。它们可以为参数使用多个占位符，并为返回类型使用占位符。

声明为保留指向char的指针的变量的类型为“ char的指针”。声明为保留指向int的指针的变量的类型为“指向int的指针”。

可以通过取消引用操作将“指向int的指针”（的值）类型更改为“指向int的指针”。因此，类型的概念不仅是单词，而且是数学上有意义的结构，它决定了我们可以使用该类型的值做什么（例如取消引用，作为参数传递或分配给变量；它还决定了类型的大小（字节数））索引，算术和增量/减量操作）。

PS：如果您想深入了解类型，请尝试以下博客：http : //www.goodmath.org/blog/2015/05/13/expressions-and-arity-part-1/