另类方式讲解C语言指针!（c语言指针视频教程）

指针乃 C 语言之精髓所在！

那指针是什么呢？它到底指到哪里了？我们听到的最多的解释可能就是，指针即地址。

那地址说的又是什么呢？

如果你对计算机的构成了解的不够透彻，可能很难真正理解这些鬼东西？

接下来，我们就深入到计算机的最底层，来了解指针到底是什么？

我们先来讨论这样一个问题，如果我们定义了一个变量a。

那变量a被存储在什么地方了呢？

一想到存储的器件，大家可能会想到固态硬盘或者内存条。

而变量对读写速度有极高的要求，现在的主流的固态硬盘的速度在3-4GB/S（GB每秒），而主流内存条的速度可达40GB/S，速度相差了近10倍，那我们定义的变量a是不是存储在了内存条里面呢？

其实也不是，因为40GB/S速度依旧不够快，那还有比内存条更快的存储器吗？

有，但我们一般很少有人关注，这个存储器件位于CPU内部，也就是我们所说的缓存，缓存又分为L1、L2和L3缓存，其实这才是真正的内存，因为它位于CPU内部，而内存条位于CPU外部，其实应该叫外存才更为合适呢。

那这些缓存的速度有多快呢？

可以看一下，这是我的电脑的缓存速度，L1的读写速度可达4000多GB/s，是内存条速度的100多倍，是固态硬盘的1000多倍，虽然我们觉得固态硬盘速度已经很快了，但是跟缓存比速度还差得多。

我们定义的变量就是存储在了缓存里面。

那缓存到底是什么东西呢？

其实缓存和内存都属于RAM，但是缓存属于SRAM，而内存条是DRAM。

缓存之所以比内存条快，是因为缓存的本质上是由触发器构成的，仅存储一位数据就得需要很多门电路，而一个门电路还得需要好几个晶体管。

而内存条存储一位数据只需要一位晶体管，所以内存条可以比缓存的容量要大得多。

可以看一下，我的电脑的缓存加起来也才20MB，而内存条都是几个G起步。

内存条靠的是电容的充放电来存储数据的，充放电需要一段时间，而缓存只要一通电瞬间就能存储数据，所以在存储速度上，SRAM要比DRAM要快得多。

接下来我们就来说一下，它是怎么存储一位数据的。

只有当地址线为1的时候，这个单元才有效，此时我们给数据输入1，它的数据输出就是1；如果给它0，数据输出就为0；

而当地址线为0的时候，输入是无效的。

为了方便，我们用一个小方块表示一位SRAM存储单元。

一个字节就是8个小方块,它们共用一根地址线，要写入之前，首先得给地址线写1，然后再给8个数据输入写入不同的数据。

这样就能完成一个字节的读写了。

那两个字节的读写呢？

是不是得增加9根线呢？这样当然可以，但电子工程师不会这么简单粗暴的去设计东西。

可以看一下这个电路，只需要增加一个非门，不需要额外增加任何一根线，我们就能控制两个字节数据了。

首先它们的数据输入都连在了一块。

当我们给它输入1，经过非门之后，会变为0，此时上面的一个字节被允许读写；

而当给它输入0时，下面的字节被允许读写。

通过这个非门我们就能选择对哪一个字节进行读写了。

如果是两个字节，只需要一个非门就可以。

那如果是8个自己字节呢？

此时得需要增加一个叫译码器的东西。

这是38译码器，它有3个输入，8个输出。

如果我们给它输入000，它的第一个输出是1，其它全是0；如果是001，则第二个输出的是1；这是它的真值表。

它就相当于一个选择器，这样我们就能用3根地址线去控制8个字节的读写了。

如果是4输入译码器，他能控制16个字节。

10输入译码器，能控制1024个字节，也就是我们常说的1KB数据。

而16输入译码器，就能控制65536个字节，共64KB数据，也就是它的寻址范围是64KB。

知道了这个，我们再来看C语言的指针，就会有更加深刻的理解。

就拿这条语句来说，它是把a的地址赋给指针p。

&a是取地址运算，假如我们的存储空间只有16个字节，如果当地址输入是1111的时候，译码器控制的是存储变量a的这一个单元，那么a的地址就是1111，地址其实就是译码器输入的二进制值，也就是&a的值是1111，换算成16进制就是0xF。

把这个地址赋给指针p之后，指针p的值就是0xf。

而*p则是指针变量p指向的存储单元存储的值，也就是我们给地址译码器输入0xf的时候，CPU正好访问的就是变量a的存储单元所存储的值。

这就是我对C语言指针的理解，希望对你有帮助。