为什么指针被誉为 C 语言灵魂？( 二 ) 作者|编程指北来源|编程指北

那能不能反过来呢？
当然，这就引出了大端和小端。
像上面这种将高位字节放在内存低地址的方式叫做大端
反之，将低位字节放在内存低地址的方式就叫做小端：
文章插图
上面只说明了 int 型的变量如何存储在内存，而 float、char 等类型实际上也是一样的，都需要先转换为补码。
对于多字节的变量类型，还需要按照大端或者小端的格式，依次将字节写入到内存单元。
记住上面这两张图，这就是编程语言中所有变量的在内存中的样子，不管是 int、char、指针、数组、结构体、对象... 都是这样放在内存的。
文章插图
指针是什么东西？2.1 变量放在哪？上面我说，定义一个变量实际就是向计算机申请了一块内存来存放。
那如果我们要想知道变量到底放在哪了呢？
可以通过运算符
大概会是像这样的一串数字:0x7ffcad3b8f3c
2.2 指针本质上面说，我们可以通过
pa 中存储的就是变量 a 的地址，也叫做指向 a 的指针。
在这里我想谈几个看起来有点无聊的话题：
为什么我们需要指针？直接用变量名不行吗？
当然可以，但是变量名是有局限的。
变量名的本质是什么？
是变量地址的符号化，变量是为了让我们编程时更加方便，对人友好，可计算机可不认识什么变量 a ，它只知道地址和指令。
所以当你去查看 C 语言编译后的汇编代码，就会发现变量名消失了，取而代之的是一串串抽象的地址。
你可以认为，编译器会自动维护一个映射，将我们程序中的变量名转换为变量所对应的地址，然后再对这个地址去进行读写。
也就是有这样一个映射表存在，将变量名自动转化为地址：
1a | 0x7ffcad3b8f3c
2c | 0x7ffcad3b8f2c
3h | 0x7ffcad3b8f4c
4....
可是我还是不知道指针存在的必要性，那么问题来了，看下面代码:
1int func(...){
2 ...
3};
4
5int main {
6 int a;
7 func(...);
8};
9
假设我有一个需求：
要求在func 函数里要能够修改 main 函数里的变量 a ，这下咋整，在 main 函数里可以直接通过变量名去读写 a 所在内存。
但是在 func 函数里是看不见a 的呀。
你说可以通过
4
5int main {
6 int a;
7 func(
8};
9
这样在func 里就能获取到 a 的地址，进行读写了。
理论上这是完全没有问题的，但是问题在于:
编译器该如何区分一个 int 里你存的到底是 int 类型的值，还是另外一个变量的地址（即指针）。
这如果完全靠我们编程人员去人脑记忆了，会引入复杂性，并且无法通过编译器检测一些语法错误。
而通过int * 去定义一个指针变量，会非常明确：这就是另外一个 int 型变量的地址。
编译器也可以通过类型检查来排除一些编译错误。
这就是指针存在的必要性。
实际上任何语言都有这个需求，只不过很多语言为了安全性，给指针戴上了一层枷锁，将指针包装成了引用。
可能大家学习的时候都是自然而然的接受指针这个东西，但是还是希望这段啰嗦的解释对你有一定启发。
同时，在这里提点小问题：
既然指针的本质都是变量的内存首地址，即一个 int 类型的整数。
那为什么还要有各种类型呢？
比如 int 指针， float 指针，这个类型影响了指针本身存储的信息吗？
这个类型会在什么时候发挥作用？
2.3 解引用上面的问题，就是为了引出指针解引用的。
pa中存储的是a变量的内存地址，那如何通过地址去获取a的值呢？
这个操作就叫做解引用，在 C 语言中通过运算符 *就可以拿到一个指针所指地址的内容了。
比如*pa就能获得a的值。
我们说指针存储的是变量内存的首地址，那编译器怎么知道该从首地址开始取多少个字节呢？
这就是指针类型发挥作用的时候，编译器会根据指针的所指元素的类型去判断应该取多少个字节。
如果是 int 型的指针，那么编译器就会产生提取四个字节的指令， char 则只提取一个字节，以此类推。
下面是指针内存示意图:
文章插图
pa 指针首先是一个变量，它本身也占据一块内存，这块内存里存放的就是 a 变量的首地址。