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用汇编的眼光看C++(之指针1)

2011-10-05

【 声明:版权所有,欢迎转载,请勿用于商业用途。 联系信箱:feixiaoxing @163.com】 指针是我们在C/C++中经常遇到的一种数据类型。指针用的好,可以提高代码的可读性;但是如果使用不恰当,反而会造成很大...

【 声明:版权所有,欢迎转载,请勿用于商业用途。 联系信箱:feixiaoxing @163.com】

指针是我们在C/C++中经常遇到的一种数据类型。指针用的好,可以提高代码的可读性;但是如果使用不恰当,反而会造成很大的麻烦。指针,也就是指向某一种数据类型的地址。这种类型很多,它可以是编程语言自带的类型,比如说int、long、short、char、float、double、int;也可是是指向某一种自定义数据类型,可以使union、struct或者是class;甚至指向的数据类型本身即是指针,比如说int*、char*、short**;当然指针还可以是指向一片内存,表示具有一定长度的起始地址,比如说int(*pData)[4];最后,指针还可以是函数指针,直接指向函数运行的第一个字节。

(1)普通数据类型指针

普通数据类型指针相对概念比较简单,它表示指向的区域就是普通数据类型的空间。我们可以看下面一段示例代码:

43: int m = 10;

004012F8 mov dword ptr [ebp-4],0Ah

44: char* p = (char*) &m;

004012FF lea eax,[ebp-4]

00401302 mov dword ptr [ebp-8],eax

45: float* f = (float*) &m;

00401305 lea ecx,[ebp-4]

00401308 mov dword ptr [ebp-0Ch],ecx

46: short* s = (short*) &m;

0040130B lea edx,[ebp-4]

0040130E mov dword ptr [ebp-10h],edx

47: *p = 2;

00401311 mov eax,dword ptr [ebp-8]

00401314 mov byte ptr [eax],2

48: *f = 2.4f;

00401317 mov ecx,dword ptr [ebp-0Ch]

0040131A mov dword ptr [ecx],4019999Ah

49: *s = 10;

00401320 mov edx,dword ptr [ebp-10h]

00401323 mov word ptr [edx],offset process+46h (00401326)

上面的一段代码出现了四种数据类型,三种指针,我们可以一一梳理一下。m、p、f、s都是函数内部的临时变量,因为指针也是一种数据类型,它保存的数据不再是一种char或者是short、int数据,而是一种地址。所以我们对p、f、s进行复制的时候,都是把m的地址一一拷贝给他们的。所以虽然指针类型不同,实际上p、f、s的数值是一样的。下面对指针指向的空间进行数据赋值的时候,就和指针类型相关了。一般来说,如果指针为char类型,那么计算就局限在指针指向的那一个字节里面;如果指针是int类型,那么运算的范围就是指针指向的连续4个字节;当然如果指针是数据结构体或者是class类型,那么指针操作的内存区域就更大了。所以,我们返回到代码的时候发现,*p=2只是操作了一个byte,*f=2.4f的时候,操作的是四个byte、也就是dword,*s=10的时候,赋值的就是一个word,这里0x401326处其实就是数据0x00 0A。函数内的变量进过这一番折腾之后,m数值还是10吗?大家可以好好思考一下?(其实是0x4019000a)

(2)函数类型指针

下面是一段有趣的代码,可以查看函数的地址。

void add()

{

printf("hello!\n");

}

void process(int* q)

{

int* address = (int*)add;

__asm{

call address

}

}

这段代码使用了嵌入式汇编,但是理解上面没有什么困难,感兴趣的同学可以直接拷贝到VC上面进行编译,当然还要加上头文件和main函数。通过代码,我们可以发现其实address就是一个地址,call address其实和call add是一样的。

(3)指针的指针

指针的指针,其实就是说我们指针指向的数据类型本身就是指针。但是,总之一句,指针是地址,那么指向地址数据的指针本身也是地址。

46: int* pp = &p;

004012FF lea eax,[ebp-4]

00401302 mov dword ptr [ebp-8],eax

47: int** ppp = &pp;

00401305 lea ecx,[ebp-8]

00401308 mov dword ptr [ebp-0Ch],ecx

48: int*** pppp = &ppp;

0040130B lea edx,[ebp-0Ch]

0040130E mov dword ptr [ebp-10h],edx

49: assert(sizeof(p) == 4);

50: assert(sizeof(pp) == 4);

51: assert(sizeof(ppp) == 4);

52: assert(sizeof(ppp) == 4);

指针是一种保存地址的数据类型,那么指针的指针也是一种地址数据,保存的也是地址。以此类推,指针的指针的指针呢。。。。。。上面的代码已经清楚地说明了这一点。虽然pp、ppp、pppp自身的意义有所差别,但是他们保存的数据却很简单,也就是堆栈的地址。pppp->ppp->pp->p,大家如果看懂了这个关系,就不会觉得指针很复杂了。如果还是不甚了了,可以把指针内容和指针地址分别打印出来,就会发现他们的区别了。下面就是打印的结果:

p = 0xa,&p = 0x12ff20

pp = 0x12ff20,&pp = 0x12ff1C

ppp = 0x12ff1C,&ppp = 0x12ff18

pppp = 0x12ff18,&pppp = 0x12ff14

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