c语言---9 初识宏、指针

1、关于define

define是一个预处理指令，有两种用法，一种是用define定义常量；另外一种是define定义宏。
下面的例子为利用define定义常量

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#define MAX 1000
#include <stdio.h>
int main()
{
    
	printf("%d\n",MAX);
	return 0;
}

运行结果为1000.
下面的例子是define定义宏

#define ADD(X,Y) X+Y
int main()
{
    
	printf("%d\n",ADD(2,3));
	return 0;
}

运行结果为5.
将printf("%d\n",ADD(2,3));改为printf("%d\n",4*ADD(2,3));，则运行结果为11.预期的运行结果为4x5=20，为什么会出现这样的结果呢？因为define定义宏是替换，就变成了4x2+3=11了，4x2为X，Y仍然是3。如何让其得到正确的结果20呢？在写宏的时候，将X与Y括起来，因为X与Y可能不是简单的数字，它可能是表达式，所以定义宏的时候应该是这样的定义方法：#define ADD(X,Y) (X+Y)，这样一来运行结果就是我们所预期的结果了。

2、初识指针

（1）内存
我们买回来的电脑内存可能是4g、8g、16g，这么大的内存空间我们该如何去使用它呢？内存属于空间，内存的使用相当于空间的使用，与现实生活中空间的使用很相似。现实生活中是怎么找到空间的呢？是通过地址，而地址又跟房间所关联。比如：北京市海淀区某街道100号。
内存是电脑上特别重要的存储器，计算机中所有的程序的运行都是在内存中进行的，所以为了有效地使用内存，就把内存划分成一个一个小的内存单元，每个内存单元的大小是1个字节，为了能够有效地访问到内存的每个单元，就给内存单元进行了编号，这些编号被称为内存单元的地址。
如下图所示：

问题来了，内存是怎么编号的呢？一个这样的内存单元是多大空间？
对于机器来说，有32位机器，也有64位机器；32位机器指的是有32根地址线，地址线就是物理线，物理线是可以通电的，通电的时候电信号转换成数字信息：正电是1，负电是0，就变成1和0组成的二进制序列。
对于32位机器有32位地址线，那么32位地址线组成的信号排列有很多很多种,多达2的32次方个，这些序列都可以作为内存的编号（从0开始到2^32-1），我们把这些编号称为内存单元的地址
00000000 00000000 00000000 00000000
…
01111111 11111111 11111111 11111111
10000000 00000000 00000000 00000000
…
11111111 1111111 111111111 111111111
一个这样的内存单元是多大的空间呢？
假设一个内存单元是1bit
2³²=4294 967 296bit
2³² /8 =536870912 byte
2³² /8/1024 =524288kb
2³² /8/1024/1024=512MB
2³² /8/1024/1024/1024=0.5GB
实际上在32位机器的时候，2GB的内存已经很常见了。C语言中最小的单位是char类型，char类型是1byte=8bit-8个地址，有点浪费地址了。最终平衡一下，一个内存单元是一个字节的空间，然后进一步地分配地址的。
（2）示例

int main()
{
    
	int a = 10;//a在内存中是要分配空间的，给a分配4个字节，那么给a分配的4个字节是哪4个字节呢？
	printf("% p\n", &a);//%p专门用来打印地址的
	int* pa = &a;//pa是用来存放地址的，在c语言中pa是叫指针变量（取a的地址，将a的地址放到pa里面去）
	//*说明pa是指针变量，int说明pa执行的对象是int类型的
	return 0;
}

运行结果为：00000054E6EFFBE4，&a拿到的是四个字节中的第一个字节的地址。
再举个例子：

int main()
{
    
	char ch = 'w';
	char * pc = &ch;
	printf("%p\n",pc);
	return 0;
}

运行结果为：

000000ACD04FF934

（3）指针的使用示例
地址如何存储？需要定义指针变量

int main()
{
    
	int  num = 10;
	int * p;//p为一个整型指针变量
	p = #
	printf("%p\n",p);
	return 0;
}

00000030714FFB74

指针的使用示例：

#include <stdio.h>
int main()
{
    
	int a = 10;
	int* pa = &a;
	//*pa就是通过pa里面的地址找到a，这里的*叫解引用操作符，是单目操作符
	* pa = 20;
	printf("% d\n" , a);
	return 0;
}
//修改a的值可以不直接改a，可以通过地址来间接地改a。

运行结果为20.修改a的值可以不直接改a，可以通过地址来间接改a。
（4）指针变量的大小

int main()
{
    
	printf("%d\n",sizeof(char *));
	printf("%d\n", sizeof(short *));
	printf("%d\n", sizeof(int *));
	printf("%d\n", sizeof(double *));
	return 0;
}

运行结果均为8（其它几种类型的指针大小也是8）：

8
8
8
8

结论：指针的大小是相同的，指针是用来存放地址的，指针需要多大空间，取决于地址的存储需要多大空间。指针在32位平台是4个字节，在64位平台是8个字节。
32位机器上其实是32个比特位组成的二进制序列，32bit=4byte
64位机器上其实是64个比特位组成的二进制序列，64bit=8byte