C/C++中取地址符&的语义

在C语言中，&符号大家一定很熟悉吧。

它除了可以作为按位运算“与”之外还有更常用的功能——取变量地址。

我们首先看下面一个简单的例子：

 

1. #include <stdio.h>
3. int main(void)
4. {
5.     int a = 0;
7.     int *p = &a;
9.     printf("The value is: %d/n", *p);
11.     return 0;
12. }

上面代码中，指针p指向变量a的地址。在C/C++中，每个变量都有其相应的地址，通过在变量标识符前加&符号即可获得变量的地址。

那么我们这么写可以吗？int *p = &0x01000;

这显然不行。因为对于一个数值常量，它是没有地址的。而变量之所以有地址就是因为要有一个存储单元对变量进行标识（当然，变量也可以直接映射到某个寄存器）。

我们再看下面的代码：

 

1. #include "stdio.h"
3. int main(void) 
4. { 
5.     int a = 0; // &a = 0x0012ff60 
6.     int *p = &*(int*)0x0012ff60; 
7.     printf("The value is: %d/n", *p); 
8.     return 0; 
9. }

 上面代码又是怎么回事呢？

先前已经调查过变量a的地址——0x0012ff60，那么这里的指针p实际上也是指向变量a的地址。

首先，将0x0012ff60作为int*，这时它与&a是等价的。

然后*(int*)0x0012ff60表示取变量a的内容。

最后，&*(int*)0x0012ff60表示再脱去*(int*)0x0012ff60的解引用，相当于又变为(int*)&a。

因此，这里的&与第一个例子中的&是不同的语义。这里的&不是取地址，因为一个*(int*)0x0012ff60不是变量，它是没有地址的。每一个变量标识符在编译期间，编译器会为它们创建一个符号表，其中存放着变量标识符相应的各种属性，如类型、地址标识等。地址标识在连接后即可确定逻辑地址值。简而言之，&作为取地址操作，当且仅当&后面跟着的是变量或函数标识符。所以这里的&表示脱去解引用。

由此我们可以得出：&作为取地址操作时，其行为结果是在编译时就被确定的；而*，解引用操作（或取内容）操作，其行为结果只能在运行时才可被确定。

 

再看下面的例子，加深印象：

 

1. #include "stdio.h"
4. int main(void)
5. {
6.     int a = 0;
8.     int *p = &*&*&a;
10.     printf("The value is: %d/n", *p);
12.     return 0;
13. }

不过，&符号不象解引用*能用多次，它只能放在变量标识符或一次解引用前。下面举一个例子

int main(void){    int a = 100;    int *p = &a;    int **pp = &p;    int **qq = &*&*pp;    // OK    int **rr = *&*&pp;    // OK    int **ss = &&**pp;    // ERROR}

由于经过一次&来脱去解引用之后，当前表达式就不为左值。而&必须放在一个左值前，因为只有左值才能确保引用是有效的，呵呵。

在C++中，&还可以表示引用，这个就不多说了。

1. #include "iostream"
2. using namespace std;
5. int main(void)
6. {
7.     int a = 0;
9.     int &r = a;
11.     cout << "The value is: " << r << endl;
13.     return 0;
14. }