C语言中变量在内存中的保存与访问

C语言中变量在内存中的保存与访问

CPU通过内存地址访问元素

int i=0x12345678

假如i的地址是0x100，那么在小端存储体系中

地址数值0x1000x780x1010x560x1020x340x1030x12

CPU访问内存需要同时具备两个因素：

• 内存基址：从哪里访问内存——就是地址
• 内存布局：访问几个字节（怎样解析，解释方法）

定义变量时指明的数据类型就是指明内存布局，i是int型变量，所以CPU知道连同0x100后面四个地址一起组成i的值

强制类型转换改变的就是解析方法，也就是内存布局

char p= *(char*)i

这样CPU会只将地址0x100中的0x78解析为一个char类型的字符然后赋给p

同理 short p=*(short*)i

得到的short型变量p的值是0x5678

这样看来，只要给定了内存基址和内存布局就可以不用实际变量名得到变量值

比如 *(short *)0x102实际上就是值0x1234

对于结构体变量来说也是如此解析的（虽然其中有内存对齐问题）

struct foo{
	int first;
    short second;
    char third;
}*pfoo;

对于语句 pfoo->first中的-> *** 作符，它首先算出右侧的变量在左侧结构体中的偏移量，然后让左侧变量的地址（指针所指地址）加上偏移量就实际上得到了右侧变量的内存基址，然后根据右侧变量类型，也就是得到了它的内存布局，这样两个因素都具备了也就得到了它的值

在一些实际应用中，会看到这样的链表应用方法：将链表嵌入到数据结构中（学校里用的链表大概都是将数据结构嵌入链表）

struct data_in_list{   //数据嵌入双向链表
    int price;
    ....   //一些可能要用的数据
    struct data_in_list *next;
    struct data_in_list *pre;
}

//下面是链表嵌入数据结构中
struct list{
    struct list *next;
    struct list *pre;
}

struct list_in_data{
    ...//一些会用到的数据
    struct list lnode;
}

比如在2.6版本的Linux内核中，这种数据结构是很常见的，进程描述符task_struct结构体中就包含链表节点，所有进程描述符是用一个双向链表连起来的，而根据链表节点访问结构体就是用到了上面说的CPU访问数据的两个要素

type 是结构体类型

address 是结构体中链表节点

field 是链表节点类型

(type*)(address - &(((type*)0)->field))  //(type*)0表示内存基址是0的type型变量，&符获得了field在type中的偏移量
//这样可以根据链表节点得到其所在的type结构体的地址，实际上可以根据结构体中任一变量得到整个结构体