C語(yǔ)言指針的長(cháng)度和類(lèi)型詳解

　　指針是C語(yǔ)言的精髓，以下是百分網(wǎng)小編搜索整理的關(guān)于C語(yǔ)言指針的長(cháng)度和類(lèi)型詳解，對于初學(xué)者深入理解C語(yǔ)言程序設計有很好的參考價(jià)值，有需要的朋友可以參考一下!想了解更多相關(guān)信息請持續關(guān)注我們應屆畢業(yè)生考試網(wǎng)!

　　一般來(lái)說(shuō)，如果考慮應用程序的兼容性和可移植性，指針的長(cháng)度就是一個(gè)問(wèn)題，在大部分現代平臺上，數據指針的長(cháng)度通常是一樣的，與指針類(lèi)型無(wú)關(guān)，盡管C標準沒(méi)有規定所有類(lèi)型指針的長(cháng)度相同，但是通常實(shí)際情況就是這樣。但是函數指針長(cháng)度可能與數據指針的長(cháng)度不同。

　　指針的長(cháng)度取決于使用的機器和編譯器，例如：在現代windows上，指針是32位或是64位長(cháng)

　　測試代碼如下：

　　#include<stdio.h>

　　#include<math.h>

　　#include<stdlib.h>

　　#include<stddef.h>

　　struct p{

　　int n;

　　float f;

　　};

　　int main()

　　{

　　struct p *sptr;

　　printf("sizeof *char: %d ", sizeof(char*));

　　printf("sizeof *int: %d ", sizeof(int*));

　　printf("sizeof *float: %d ", sizeof(float*));

　　printf("sizeof *double: %d ", sizeof(double*));

　　printf("sizeof *struct: %d ", sizeof(sptr));

　　return 0;

　　}

　　運行結果如下圖所示：

　　指針相關(guān)的預定義類(lèi)型：

　�、� size_t：用于安全地表示長(cháng)度

　�、� ptrdiff_t：用于處理指針算術(shù)運算

　�、� intptr_t：用于存儲指針地址

　�、� uintptr_t：用于存儲指針地址

　　分述如下：

　　一、size_t類(lèi)型

　　size_t 類(lèi)型是標準C庫中定義的，應為unsigned int，在64位系統中為 long unsigned int。 C語(yǔ)言中，此類(lèi)型位于頭文件stddef.h中。它是一個(gè)與機器相關(guān)的unsigned類(lèi)型，其大小足以保證存儲內存中對象的大小，它的目的是提供一種可移植的方法來(lái)聲明與系統中可尋址的內存區域一致的長(cháng)度：

　　因為C/C++標準只定義一最低的位數，而不是必需的固定位數。而且在內存里，對數的高位對齊存儲還是低位對齊存儲各系統都不一樣。為了提高代碼的可移植性，就有必要定義這樣的數據類(lèi)型。一般這種類(lèi)型都會(huì )定義到它具體占幾位內存等。當然，有些是編譯器或系統已經(jīng)給定義好的。經(jīng)測試發(fā)現，在32位系統中size_t是4字節的，而在64位系統中，size_t是8字節的，這樣利用該類(lèi)型可以增強程序的可移植性。

　　size_t類(lèi)型用作sizeof操作符的返回類(lèi)型，同時(shí)也是很多函數的參數類(lèi)型，包括malloc和strlen

　　在聲明例如字符數、或者數組索引這樣的長(cháng)度變量時(shí)用size_t是好的做法，它經(jīng)常用于循環(huán)計數器、數組索引，有時(shí)候還用在指針算術(shù)運算上

　　打印size_t類(lèi)型的值要小心，這是無(wú)符號值，如果選錯格式說(shuō)明符，可能會(huì )得到不可靠的結果，推薦的格式說(shuō)明符是%zu，在某些情況下可以考慮用%u或%lu替代

　　二、ptrdiff_t類(lèi)型

　　ptrdiff_t是C99標準庫中定義的一個(gè)與機器相關(guān)的數據類(lèi)型，定義在stddef.h這個(gè)文件內。ptrdiff_t類(lèi)型變量通常用來(lái)保存兩個(gè)指針減法操作的結果。

　　ptrdiff_t通常被定義為long int類(lèi)型，size_t 是unsigned 類(lèi)型,而 ptrdiff_t 則是 signed 整型。

　　這兩種類(lèi)型的差別體現了它們各自的用途：size_t 類(lèi)型用于指明數組長(cháng)度,它必須是一個(gè)正數;ptrdiff_t 類(lèi)型則應保證足以存放同一數組中兩個(gè)指針之間的差距,它有可能是負數。

　　#include<stdio.h>

　　#include<stddef.h>

　　#include<string.h>

　　int main(void)

　　{

　　char str[] = "Hello world!";

　　char *pstart = str;

　　char *pend = str + strlen(str);

　　ptrdiff_t difp = pend - pstart;

　　printf("%d ", difp);

　　return 0;

　　}

　　三、intptr_t與uintptr_t類(lèi)型

　　intptr_t與uintptr_t類(lèi)型用來(lái)存放指針地址，它們提供了一種可移植且安全的方法聲明指針，而且與系統中使用的指針的長(cháng)度相同，對于把指針轉化為整數形式很有用。uintptr_t是intptr_t的無(wú)符號版本

　　關(guān)于intptr_t的類(lèi)型定義如下：

　　/* Types for `void *' pointers. */

　　#if __WORDSIZE == 64

　　# ifndef __intptr_t_defined

　　typedef long int        intptr_t;

　　# define __intptr_t_defined

　　# endif

　　typedef unsigned long int  uintptr_t;

　　#else

　　# ifndef __intptr_t_defined

　　typedef int          intptr_t;

　　# define __intptr_t_defined

　　# endif

　　typedef unsigned int    uintptr_t;

　　#endif

　　從定義可以看出，intptr_t在不同的平臺是不一樣的，始終與地址位數相同，因此用來(lái)存放地址。

　　概念上, 盡管地址是指針, 內存管理常常使用一個(gè)無(wú)符號的整數類(lèi)型更好地完成; 內核對待物理內存如同一個(gè)大數組, 并且內存地址只是一個(gè)數組索引. 進(jìn)一步地, 一個(gè)指針容易解引用; 當直接處理內存存取時(shí), 你幾乎從不想以這種方式解引用. 使用一個(gè)整數類(lèi)型避免了這種解引用, 因此避免了 bug. 因此, 內核中通常的內存地址常常是 unsigned long, 利用了指針和長(cháng)整型一直是相同大小的這個(gè)事實(shí), 至少在 Linux 目前支持的所有平臺上.C99 標準定義了 intptr_t 和 uintptr_t 類(lèi)型給一個(gè)可以持有一個(gè)指針值的整型變量

　　測試代碼：

　　#include <stdio.h>

　　#include <stdlib.h>

　　#include <unistd.h>

　　#include <stdint.h>

　　#include <string.h>

　　#include <assert.h>

　　#define ID_STR_LEN  12

　　#define NAME_STR_LEN 10

　　typedef struct student

　　{

　　char id[ID_STR_LEN];

　　char name[NAME_STR_LEN];

　　uint8_t age;

　　}student;

　　student * create_student()

　　{

　　student *stu = (student *)malloc(sizeof(student));

　　if (stu == NULL)

　　return NULL;

　　memset(stu, 0, sizeof(student));

　　return stu;

　　}

　　void *free_student(student *stu)

　　{

　　if (stu)

　　free(stu);

　　return 0;

　　}

　　static void init_student(student * stu)

　　{

　　assert(stu);

　　const char *id = "2013112210";

　　const char *name = "Anker";

　　uint8_t age = 21;

　　memcpy(stu->id, id, strlen(id));

　　memcpy(stu->name, name, strlen(name));

　　stu->age = age;

　　}

　　static int handle_student(intptr_t handle)

　　{

　　if (handle == 0)

　　{

　　return -1;

　　}

　　student *stu = (student*)handle;

　　printf("id: %s ", stu->id);

　　printf("name: %s ", stu->name);

　　printf("age: %u ", stu->age);

　　return 0;

　　}

　　int main(void)

　　{

　　student *stu;

　　stu = create_student();

　　init_student(stu);

　　//將指針轉換為intptr_t類(lèi)型

　　intptr_t handle = (intptr_t)stu;

　　handle_student(handle);

　　free_student(stu);

　　return 0;

　　}

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