[c] 메모리 주소가 아닌 경우 C 포인터는 정확히 무엇입니까?

포인터를 주소로 생각하는 것은 근사치 입니다. 모든 근사와 마찬가지로 때로는 유용 할 정도로 충분하지만 정확하지도 않아서 문제가 발생할 수 있습니다.

포인터는 객체를 찾을 위치를 나타내는 점에서 주소와 같습니다. 이 비유의 즉각적인 한계 중 하나는 모든 포인터가 실제로 주소를 포함하지는 않는다는 것입니다. NULL주소가 아닌 포인터입니다. 포인터 변수의 내용은 실제로 다음 세 가지 중 하나 일 수 있습니다.

• 역 참조 될 수있는 객체 의 주소 (주소 가 p포함 된 경우 x표현식 *p의 값은 x) 와 동일합니다 .
• NULL 포인터 그중 NULL한 예이고;
• 유효하지 않은 컨텐츠는 객체를 가리 키지 않습니다 ( p유효한 값을 보유하지 않으면 *p프로그램을 크래시하면서 상당히 일반적인 가능성으로 무언가를 수행 할 수 있음).

또한 포인터 (유효하고 null이 아닌 경우) 에 주소 가 포함되어 있다고 말하는 것이 더 정확 합니다. 포인터는 객체를 찾을 위치를 나타내지 만 더 많은 정보가 있습니다.

특히 포인터에는 유형이 있습니다. 대부분의 플랫폼에서 포인터 유형은 런타임에 영향을 미치지 않지만 컴파일시 유형을 넘어서는 영향을 미칩니다. ( )에 p대한 포인터 인 경우 바이트 뒤 의 정수 를 가리 킵니다 ( 여전히 유효한 포인터 라고 가정 ). 경우 에 대한 포인터 와 같은 주소로 그 점 ( ), 다음 과 같은 주소가 아닌 . 포인터를 주소로 생각하면“다음 주소”가 같은 위치에 대한 다른 포인터마다 다른 것은 매우 직관적이지 않습니다.intint *p;p + 1sizeof(int)pp + 1qcharpchar *q = p;q + 1p + 1

일부 환경에서는 메모리에서 동일한 위치를 가리키는 다른 표현 (메모리의 다른 비트 패턴)을 가진 여러 포인터 값을 가질 수 있습니다. 이것을 같은 주소를 가진 다른 포인터 또는 같은 위치에 대한 다른 주소로 생각할 수 있습니다.이 경우에는 은유가 명확하지 않습니다. ==두 피연산자가 그래서 당신이 가질 수있는 이러한 환경에서, 같은 위치를 가리키는 여부 연산자는 항상 당신을 알려줍니다 p == q에도 불구 p하고 q서로 다른 비트 패턴을 가지고있다.

포인터가 유형 또는 권한 정보와 같이 주소 이외의 다른 정보를 전달하는 환경도 있습니다. 프로그래머로서의 삶을 쉽게 접할 수 있습니다.

다른 종류의 포인터가 다른 표현을 갖는 환경이 있습니다. 이를 다른 표현을 갖는 다른 종류의 주소로 생각할 수 있습니다. 예를 들어, 일부 아키텍처에는 바이트 포인터와 단어 포인터 또는 객체 포인터와 함수 포인터가 있습니다.

대체로 포인터를 주소로 생각하는 것이 당신이 명심하는 한 그렇게 나쁘지 않습니다.

• 주소가 아닌 유효하고 널이 아닌 포인터입니다.
• 동일한 위치에 대해 여러 개의 주소를 가질 수 있습니다.
• 주소에 대해 산술을 할 수 없으며 순서가 없습니다.
• 포인터는 타입 정보도 가지고 있습니다.

다른 방향으로 나아가는 것은 훨씬 더 번거 롭습니다. 주소처럼 보이는 모든 것이 포인터가 될 수있는 것은 아닙니다 . 어딘가에있는 포인터는 정수로 읽을 수있는 비트 패턴으로 표시되며이 정수는 주소라고 말할 수 있습니다. 그러나 다른 방법으로는 모든 정수가 포인터가 아닙니다.

먼저 몇 가지 잘 알려진 제한 사항이 있습니다. 예를 들어, 프로그램의 주소 공간 외부의 위치를 ​​지정하는 정수는 유효한 포인터가 될 수 없습니다. 잘못 정렬 된 주소는 정렬이 필요한 데이터 유형에 대한 유효한 포인터를 만들지 않습니다. 예를 들어, int4 바이트 정렬이 필요한 플랫폼에서 0x7654321은 유효한 int*값이 될 수 없습니다 .

그러나 포인터를 정수로 만들면 문제가 발생하기 때문에 그 이상입니다. 이 문제의 큰 부분은 대부분의 프로그래머가 기대하는 것보다 컴파일러 최적화가 미시 최적화에 훨씬 뛰어나 프로그램의 작동 방식에 대한 정신 모델이 매우 잘못되었다는 것입니다. 주소가 동일한 포인터를 가지고 있다고해서 이것이 동일한 것은 아닙니다. 예를 들어 다음 스 니펫을 고려하십시오.

unsigned int x = 0;
unsigned short *p = (unsigned short*)&x;
p[0] = 1;
printf("%u = %u\n", x, *p);

sizeof(int)==4그리고 sizeof(short)==2, 그리고이 곳에서 밀링 머신에서 1 = 1?(little-endian) 또는 65536 = 1?(big-endian)을 인쇄 할 것으로 예상 할 수 있습니다 . 그러나 GCC 4.4가 설치된 64 비트 Linux PC에서

$ c99 -O2 -Wall a.c && ./a.out 
a.c: In function ‘main’:
a.c:6: warning: dereferencing pointer ‘p’ does break strict-aliasing rules
a.c:5: note: initialized from here
0 = 1?

GCC는 이 간단한 예제에서 무엇이 잘못되었는지 경고하기에 충분히 친절합니다 . 더 복잡한 예제에서는 컴파일러가 인식하지 못할 수 있습니다. p와 다른 유형이 있으므로 &x어떤 p점을 변경하면 어떤 점이 영향을받을 수 없는지 &x(일부 잘 정의 된 예외 제외). 따라서 컴파일러는 x레지스터에 값을 유지 하고이 레지스터를 *p변경으로 업데이트하지 않아도 됩니다. 프로그램은 동일한 주소에 대한 두 개의 포인터를 역 참조하고 두 개의 다른 값을 얻습니다!

이 예제의 교훈은 C 언어의 정확한 규칙을 유지하는 한 (널이 아닌 유효) 포인터를 주소로 생각하는 것이 좋습니다. 동전의 반대 측면은 C 언어의 규칙이 복잡하고 후드 아래에서 무슨 일이 발생하는지 알지 못하면 직관적 인 느낌을 얻는 것이 어렵다는 것입니다. 또한“이국적인”프로세서 아키텍처와 컴파일러 최적화를 지원하기 위해 포인터와 주소 사이의 연결이 다소 느슨해졌습니다.

따라서 포인터가 주소를 이해의 첫 단계로 생각하지만 너무 직관을 따르지 마십시오.

답변

int q = 10; /*say q is at address 0x10203040*/
int *p = &q; /*means let p contain the address of q, which is 0x10203040*/
*p = 20; /*set whatever is at the address pointed by "p" as 20*/

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
  /* POINTER AS AN ADDRESS */
  int q = 10;
  int *p = &q;

  printf("address of q is %p\n", (void *)&q);
  printf("p contains %p\n", (void *)p);

  p = NULL;
  printf("NULL p now contains %p\n", (void *)p);
  return 0;
}

 int x;
 int* y = &x;
 char* z = &x;