關于指針和內存地址的編程寫法

前言

指針，是C語言中的一個重要概念及其特點，也是掌握C語言比較困難的部分。指針也就是內存地址，指針變量是用來存放內存地址的變量。

本質還是一個變量，指針提供了一種對存儲位置的動態(tài)訪問手段，（相對于普通變量而言，普通變量只能訪問自己所占的存儲位置）

內存地址對齊，是計算機在內存中的數據排列、訪問數據的方式，包含了基本數據對齊和結構體數據對齊的兩種相互獨立又相互關聯的部分。

現代計算機在內存中讀寫數據是按字節(jié)塊進行操作，理論上任意類型的變量訪問可以從任何地址開始，但是計算機系統對任意數據類型在內存中存放位置有限，它會要求這些數據的首地址的值為K（4位或者8位）的整數倍。

如何踩坑的？

在一份十分優(yōu)秀的代碼中，指針的使用率占比很高，因為指針能讓代碼實現變得更自由、更高效和更方便等諸多優(yōu)點，可對于不十分熟悉指針的朋友來說，用起來也許就是災難（常見的就是程序跑飛）

因此，通過指針的使用率大概就能判斷一個人的編程能力水平

請看下面的代碼，運行結果是怎么樣的呢？

//?假設數組首地址為?0x00004000，符合內存對齊：4的倍數
static?unsigned?char?sg_arrBuf[100];?

int?main()
{
????memset(sg_arrBuf,?0,?sizeof(sg_arrBuf));

????//?地址為?0x00004000
????uint8_t?*pucVal?=?(uint8_t?*)&sg_arrBuf[0];

????//?地址為?0x00004001
????uint16_t?*puiVal?=?(uint16_t?*)&sg_arrBuf[1];

????*pucVal?=?20;???//?HEX:?0x14
????*puiVal?=?2000;?//?HEX:?0x07d0

????printf("HEX:?");

????for?(int?i?=?0;?i?

	很多朋友期望的結果如下（小端模式）：
HEX:?14?d0?07

	事實真的一定如此嗎？

	不一定！

	也許部分朋友在自己電腦上打開 VS 復制粘貼運行了，編譯后運行，結果還真和上面一樣?。?！你這不是在忽悠人嗎?。?！

	那有試過在 MCU 上跑過嗎？是不是程序跑飛了？

	為什么？

	當計算機讀取或寫入內存地址時，它將以字（word）大小的塊進行存儲。數據對齊意味著將數據放在等于字長的倍數的內存偏移處，正是由于這種CPU處理內存的方式從而提高了系統的性能。大多數CPU只能訪問內存對齊的地址。

	意味著部分系統架構體系對于未對齊的地址進行訪問時會發(fā)生異常，如果嘗試去訪問內存未對齊的變量進行操作會導致總線錯誤。它只支持對齊訪問。

	比如我們訪問一個 4 字節(jié) (Double Word) 型的變量時，如果這個變量的起始地址是能被 4 整除的話，我們說這種訪問是雙字節(jié)對齊的。如果訪問一個 2 字節(jié) ( Word ) 變量，當起始地址能被 2 整除時是對齊的。訪問字節(jié) ( Byte ) 型變量，總是對齊的。

	根據這個就能很快鎖定問題原因了，那就是程序運行到這個位置就導致總線錯誤，從而跑飛了。
//?地址為?0x00004001，未對齊
*puiVal?=?2000;?//?HEX:?0x07d0

	預防及解決措施

	關于上述的寫法，有些朋友可能在電腦端實現了某個功能，電腦測試沒有任何問題，但是一旦移植到 MCU 上就不行，那么抓緊檢查一下是不是這個問題呢。

	因此，為了確保我們的代碼有很高的移植性和穩(wěn)定性，那么一定要預防這種情況，可以通過采用訪問字節(jié) ( Byte ) 型變量，也可以使用memcpy的方式處理這種操作就能避免這種問題。
//?假設數組首地址為?0x00004000，符合內存對齊: 4的倍數
static?unsigned?char?sg_arrBuf[100];?

int?main()
{
????memset(sg_arrBuf,?0,?sizeof(sg_arrBuf));

????uint8_t?ucVal?=?20;
????uint16_t?uiVal?=?2000;

????memcpy(&sg_arrBuf[0],?&ucVal,?1);
????memcpy(&sg_arrBuf[1],?&uiVal,?2);

????printf("HEX:?");

????for?(int?i?=?0;?i?
? 編輯：黃飛

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