指针数组的内存结构

1、指针数组

2、赋值

 

1、指针数组

 

const char *g_sHelpCommSet[][2]={{"1","2323"},{"3","4dfdsfd"}};

对于这个数组来看看系统给它分配的内存空间是什么样子的？！

 

写个address.c

#include <stdio.h>

 

const char *g_sHelpCommSet[][2]={{"1","2323"},{"3","4dfdsfd"}};

 

int main( void )

{

return 0;

};

 

编译，带-g参数，方便在gdb中调试

$ gcc -g -o test test.c

 

然后调试，查看内存，系统是怎么给g_sHelpCommSet安排内存的

$ gdb address

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This GDB was configured as "i486-linux-gnu"...

Using host libthread_db library "/lib/tls/i686/cmov/libthread_db.so.1".

/* 在程序入口处设制断点 */

(gdb) break main

Breakpoint 1 at 0x8048352: file address.c, line 7.

/* 运行程序 */

(gdb) run

Starting program: /home/guaicat/workroom/memory/address

 

Breakpoint 1, main () at address.c:7

7 return 0;

(gdb)

/* 看g_sHelpCommSet 数组在内存中的模样 */

(gdb) x/12x g_sHelpCommSet

0x804954c <g_sHelpCommSet>: 0x0804842c 0x0804842e 0x08048433 0x08048435

0x804955c <completed.5758>: 0x00000000 0x00000000 0x00000000 0x00000000

0x804956c: 0x00000000 0x00000000 0x00000000 0x00000000

/* 注意：g_sHelpCommSet是0x804954c， 0x0804842c是数组里面的值 */

/* 继续看，g_sHelpCommSet 指向的内存单元 */

(gdb) x/24b 0x0804842c

0x804842c: 0x31 0x00 0x32 0x33 0x32 0x33 0x00 0x33

0x8048434: 0x00 0x34 0x64 0x66 0x64 0x73 0x66 0x64

0x804843c: 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00

 

对于系统或者程序来说，因为char *指针类型，所以它认识的g_sHelpCommSet 仅仅是一个指针， 0x804954c;记住了，g_sHelpCommSet就是 0x804954c，而且仅仅是 0x804954c！！！

 

指针数组，对于系统或者程序来说，依然是一个指针，但是因为数组的下标，程序会为这个指针数组设制偏移量来解释，比如申明的g_sHelpCommSet[][2]中，g_sHelpCommSet[i][j]就被解释为 g_sHelpCommSet + (sizeof(char*)*2)*i + (sizeof(char*))*j 的地址，因为sizeof(char *)==4，所以

 

g_sHelpCommSet[0][0] = 0x804954c + (4*2)*0 + (4)*0 = 0x804954c

g_sHelpCommSet[0][1] = 0x804954c + (4*2)*0 + (4)*1 = 0x8049550

g_sHelpCommSet[1][0] = 0x804954c + (4*2)*1 + (4)*0 = 0x8049554

g_sHelpCommSet[1][1] = 0x804954c + (4*2)*1 + (4)*1 = 0x8049558

 

因为数组记录的是首地址，靠下标来算偏移量来决定某个数组成员的实际内存地址，这跟指针里面的地址操作是一样的，所以，表达一个数组char array[7]的成员，可以用array[3]这种方式，也可以用(array+3)来表达，它们都是array的地址+sizeof(char)*3的那个内存单元:)

 

我们知道这个指针数组了，再看看指针数组每个指向的内存单元内容

(gdb) x/12x g_sHelpCommSet

0x804954c <g_sHelpCommSet>: 0x0804842c 0x0804842e 0x08048433 0x08048435

0x804955c <completed.5758>: 0x00000000 0x00000000 0x00000000 0x00000000

0x804956c: 0x00000000 0x00000000 0x00000000 0x00000000

 

可以看出来：

g_sHelpCommSet[0][0]，即0x804954c里面存着 0x0804842c

g_sHelpCommSet[0][1]，即0x8049550里面存着 0x0804842e

g_sHelpCommSet[1][0]，即0x8049554里面存着 0x08048433

g_sHelpCommSet[1][1]，即0x8049558里面存着 0x08048435

 

这些又是什么呢？这些就是g_sHelpCommSet成员所表达的字符串的首地址

(gdb) x/24b 0x0804842c

0x804842c: 0x31 0x00 0x32 0x33 0x32 0x33 0x00 0x33

/* '1' '/0' '2' '3' '2' '3' '/0' '3' */

0x8048434: 0x00 0x34 0x64 0x66 0x64 0x73 0x66 0x64

/* '/0' '4' 'd' 'f' 'd' 's' 'f' 'd' */

0x804843c: 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00

/* '/0' */

 

0x0804842c指向的字符串是 0x31 0x00，即 “1”

0x0804842e指向的字符串是 0x32 0x33 0x32 0x33 0x00，即 ”2323”

0x08048433指向的字符串是 0x33 0x00，即 ”3”

0x08048435指向的字符串是 0x34 0x64 0x66 0x64 0x73 0x66 0x64 0 x00，即 ”4dfdsdf”

 

由此，我们可以总结出下图：

 

2、赋值

 

如果有一个新的 char **info，我们想把g_sHelpCommSet[0]，即{“1”,”2323”}赋值给它，怎么做？！

 

由上图，我们可以看出，{“1”,”2323”}，我们只需把g_sHelpCommSet[0][0]中存放的指针赋值给info[0]即可，每个指针占4个字节，所以两个指针占8个字节（存放{“1”,”2323”}占用了内存中的7个字节）;

而char **info，它被系统认为只是一个地址！即使它使出浑身解数，也只能指向一个内存单元，所以，我们只要给info申请8个内存空间，用来存储它两个成员指针

 

info = (char**)malloc( sizeof(char*)*2 );

info[0] = g_sHelpCommSet[0][0];

info[1] = g_sHelpCommSet[0][1];

 

现在，info有2个成员指针，跟g_sHelpCommSet[0][0]和g_sHelpCommSet[0][1]一样，分别指向0x0804842c和0x0804842e，就指向 {“1”,”2323”} 了，其内存结构与图中表达的一样，看下面的内存状态图：

 

看程序例子

$ more address.1.c

#include <stdio.h>

#include <malloc.h>

 

const char *g_sHelpCommSet[][2]={{"1","2323"},{"3","4dfdsfd"}};

char **info;

 

int main( void )

{

info = (char**)malloc( sizeof(char*)*2 );

 

info[0] = (char*)g_sHelpCommSet[0][0];

info[1] = (char*)g_sHelpCommSet[0][1];

 

printf( "info[0] = %s/n", info[0] );

printf( "info[1] = %s/n", info[1] );

 

free( info );

return 0;

};

$ gcc -o address.1 address.1.c

$ ./address.1

info[0] = 1

info[1] = 2323

$

 

 

这可能不是你当初希望的，我们只是让info指向g_sHelpCommSet[0]，这么多赋值运算不说，没有想到还有malloc和free来麻烦; dorainm，能不能帮忙想一个新的办法，让info直接借用g_sHelpCommSet[0]的2个成员变量的内存空间，而这2个内存空间已经直接指向好了{“1”,”2323”}

回答是，当然可以！

 

char **info = g_sHelpCommSet[0];

这种写法，编译时候会给予警告的，因为info只是一个点，当它用info[1]，就是访问info+sizeof(char*)*1的内存单元的时候，其实那个单元不是它的地盘，因为C语言没有对下标越界进行强制保护，只要不理那个警告，程序还是可以正常工作的！

 

内存状态：

 

程序例子：

 

$ more address.2.c

#include <stdio.h>

 

const char *g_sHelpCommSet[][2]={{"1","2323"},{"3","4dfdsfd"}};

char **info = g_sHelpCommSet[0];

 

int main( void )

{

printf( "info[0] = %s/n", info[0] );

printf( "info[1] = %s/n", info[1] );

 

return 0;

};

$ gcc -o address.2 address.2.c

address.2.c:4: warning: initialization from incompatible pointer type

$ ./address.2

info[0] = 1

info[1] = 2323

$