图示C语言的基本数据类型内存变换

末蓝、 2021-06-11 15:14 639阅读 0赞

# 取地址和指针 #

double pi = 3.1416;  
![在这里插入图片描述][2019031815322851.png]

#### 取地址 ####

π  
![在这里插入图片描述][20190318170002843.png]

#### 指针 ####

char ch = \#(char \* ) π  
cout << ch << end1  
则应该打印出如下内容  
![在这里插入图片描述][20190318153234369.png]

# short转double #

#### short s = 45; ####

![在这里插入图片描述][20190318153539661.png]

#### double d = \* (double \* )&s; ####

在把short类型赋给double的类型的值的时候会自动补充内存，因为short类型的变量只占两个字节，而double变量要占8个字节，所以，会自动向后补充六个字节大小的空内存来填补上  
![在这里插入图片描述][20190318154008687.png]  
![在这里插入图片描述][2019031815401780.png]

# 定义的数据结构 #

定义一个结构  
student fraction\{  
int num;  
int denum;  
\}

![在这里插入图片描述][20190318154534153.png]  
现在声明一个  
fraction pi;  
pi.num = 22;  
pi.denum = 7;  
于是内存变成了这样：  
![在这里插入图片描述][201903181546479.png]  
下面将进行一系列的内存变换：

#### ① ((fraction \*)&(pi.denum))->num=12; ####

"&(pi.denum) : 取pi.denum的地址  
(fraction \*)&(pi.denum) : 取pi.denum的地址，然后把它重新构造一个fraction的结构  
((fraction \*)&(pi.denum))->num=12 : 取pi.denum的地址，然后把它重新构造一个fraction的结构，然后再对这个新的结构进行赋值操作。  
在重新构造一个新的fraction时，这时候把pi.denum进行覆盖，给了((fraction \*)&(pi.denum))的num，所以此时会重新拿到一块新的内存来进行填补构成一个新的fraction，也就是下图上面空的一块。  
![在这里插入图片描述][20190318161028531.png]

#### ② ((fraction \*)&(pi.denum))->denum=33; ####

为((fraction \*)&(pi.denum))的denum进行赋值  
![在这里插入图片描述][20190318161039641.png]

#### ③ ((fraction \*)&(pi.denum))\[0\].denum; ####

这里将((fraction \*)&(pi.denum))改为了一个数组形式，取第0个，然后取他的denum的值，这样写是没有问题的，但是就是非常的怪异，这句话能取出33这个值。

# 数组 #

#### int array\[10\]; ####

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxMTUxNTMxMjgzMg_size_16_color_FFFFFF_t_70]

#### array\[0\] = 44; array\[9\] = 100; array\[45\] = 45; ####

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxMTUxNTMxMjgzMg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

#### array\[10\] = 1; ####

数组的长度只有10，当给数组array\[10\]进行赋值时，则会额外取一块内存进行赋值，而不是出错。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxMTUxNTMxMjgzMg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

#### array\[25\] = 25; ####

同理，会向后延长内存来进行赋值。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxMTUxNTMxMjgzMg_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

#### array\[-4\] = 77; ####

我当时看到这里还是挺惊讶的，数组的所引值竟然可以有负数，因为在java中从来没有接触过有负数的索引值，所以看到这个还是有点惊奇。不过原理也和上面一样，按序向前找即可。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxMTUxNTMxMjgzMg_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

#### \*(array - 4) ####

这个式子的意思就是，取到array\[-4\]这个值。

### 几个恒等于 ###

array ≡ &array\[0\]        // array就相当于array数组第一个成员的地址  
array + k ≡ &array\[k\]        // array+k，偏移k个单位的地址，也就是array\[k\]的地址  
\*array ≡ array\[0\]        // 这和上面的有些区别，这个的意思是指针直接指向的就是array\[0\]的值，而不是地址  
\*(array + k) ≡ array\[k\]        // 同理，这是指向偏移k个地址的之后的值

### 类型变换 ###

C语言中一个int类型时占两个字节的，short类型只占一个字节，所以下面就有了类型的变换。

#### int arr\[5\]; ####

![在这里插入图片描述][2019031816342643.png]

#### arr\[3\]=128; ####

因为一个int时两个字节构成，128用2进制表示是 1000 0000，于是array\[3\]里面实际的存储就是0000 0000 1000 0000，也就是前一个字节是0，后一个字节是128  
![在这里插入图片描述][20190318163647885.png]

#### ((short \*)arr)\[6\]=2; ####

这个数组被改成了short类型的数组，那么此时int类型的数组**名义上**便被转换为了short类型的数组，所以这时候((short \*)arr)就好比把现在的int类型的数组每个位置切了一刀，形成了一个新的二倍的short类型数组，然后把2装在这个数组里面。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxMTUxNTMxMjgzMg_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
这个时候arr\[3\]里面的值就发生了变化，后一个字节也就是后8位依旧是128，但是前八位是2，换成二进制，现在arr\[3\]里面变成了这样：0000 0010 1000 000，所以现在arr\[3\]里面的值是128\*2+128。

#### ( ( short \* ) ( ( ( char \* ) ( &arr\[1\] ) ) + 8 ) ) \[3\] = 100; ####

这个式子就比较麻烦了，这个式子需要拆分再看，按顺序。

1.  &arr\[1\] : 取到arr的索引为1的地址
2.  ( char \* ) ( &arr\[1\] ) ： 以此数组为char类型来进行操作。
3.  ( ( ( char \* ) ( &arr\[1\] ) ) + 8 )：向右偏移8个单位
4.  ( ( short \* ) ( ( ( char \* ) ( &arr\[1\] ) ) + 8 ) ) ：以此数组为short类型来操作。
5.  ( ( short \* ) ( ( ( char \* ) ( &arr\[1\] ) ) + 8 ) ) \[3\] = 100：取第三个，赋值为100.  
    总的来说就是进行了如此的操作，如下图。  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxMTUxNTMxMjgzMg_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

# 操作自定义结构的数组 #

#### 定义数据结构 ####

struct Student\{  
char \* name;  
char suid\[8\];  
int numUtnits;  
\};  
Student pupils\[4\];  
此时会在内存中开辟4个Student大小的内存提供来使用  
![在这里插入图片描述][20190320112649117.png]

#### pupils\[0\].numUnits = 21; ####

#### pupils\[2\].name = strdup(“Adam”); ####

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxMTUxNTMxMjgzMg_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]

#### pupils\[3\].name = pupils\[0\].suid + 6; ####

这句话的意思就是将 pupils\[3\]的name 的 地址 在 pupils\[0\]的suid 的第六位处。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxMTUxNTMxMjgzMg_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]

#### strcpy(pupils\[1\].suid, “40415xx”); ####

这句话的意思不是赋值，其实是复制的意思  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxMTUxNTMxMjgzMg_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]

#### strcpy(pupils\[3\].name, “123456”); ####

此时我们设定的 pupils\[3\] ，那么，但是我们前面把它的地址取得是 pupils\[0\]的suid+6 ，所以此时设置的就是 pupils\[0\]的suid+6 处的值，然而这里只有7 8 两个位置显然不够，所以，后面的3456会毫不客气地覆盖 pupils\[0\]的numUints 的值，就发生了下面这样的情况  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxMTUxNTMxMjgzMg_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]

#### pupils\[7\].suid\[11\] = ‘A’ ; ####

我们定义第7个，显然已经超出了范围，所以就一上面说过的数组来说，它会自动向后延申。然而suid一共有8位，盛不下11个，所以还会向后延，他就占用了numUints的第四位。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxMTUxNTMxMjgzMg_size_16_color_FFFFFF_t_70 11]

[2019031815322851.png]: /images/20210529/c51b8212a94c404ca5189752aa27f223.png
[20190318170002843.png]: /images/20210529/2b250883d6d84adfb59e9b9ade4c5e1a.png
[20190318153234369.png]: /images/20210529/bf8ef9072fb4495b94885cb6423fa698.png
[20190318153539661.png]: /images/20210529/7caad100896b4dd39b9df7fb94fee061.png
[20190318154008687.png]: /images/20210529/baf7c6b8ab3640268a3c31c9f42ada83.png
[2019031815401780.png]: /images/20210529/9f3d502b712543c9b3f2788e9b02229b.png
[20190318154534153.png]: /images/20210529/913c3140ca384f8590d70515048beebe.png
[201903181546479.png]: /images/20210529/fc7ac78488e944e490d61657afb23015.png
[20190318161028531.png]: /images/20210529/3b2c0f7bcd9746f7a8c774ee01ad2bae.png
[20190318161039641.png]: /images/20210529/24a64a5af60a4bf1a9d3d9b31abc46eb.png
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[2019031816342643.png]: /images/20210529/6a4011b51db44dceac62aed83100b7c2.png
[20190318163647885.png]: /images/20210529/96fa2384d3ed4266872a61fc65ab26e3.png
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