用汇编的眼光看C++（之指针1）

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    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：

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  1. 43:       int  m = 10;  
  2. 004012F8   mov         dword ptr [ebp-4],0Ah  
  3. 44:       char* p = (char*) &m;  
  4. 004012FF   lea         eax,[ebp-4]  
  5. 00401302   mov         dword ptr [ebp-8],eax  
  6. 45:       float* f = (float*) &m;  
  7. 00401305   lea         ecx,[ebp-4]  
  8. 00401308   mov         dword ptr [ebp-0Ch],ecx  
  9. 46:       short* s = (short*) &m;  
  10. 0040130B   lea         edx,[ebp-4]  
  11. 0040130E   mov         dword ptr [ebp-10h],edx  
  12. 47:       *p = 2;  
  13. 00401311   mov         eax,dword ptr [ebp-8]  
  14. 00401314   mov         byte ptr [eax],2  
  15. 48:       *f = 2.4f;  
  16. 00401317   mov         ecx,dword ptr [ebp-0Ch]  
  17. 0040131A   mov         dword ptr [ecx],4019999Ah  
  18. 49:       *s = 10;  
  19. 00401320   mov         edx,dword ptr [ebp-10h]  
  20. 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。

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  1. void add()  
  2. {  
  3.     printf("hello!\n");  
  4. }  
  5.   
  6.   
  7. void process(int* q)  
  8. {  
  9.     int* address = (int*)add;  
  10.   
  11.     __asm{  
  12.         call address  
  13.     }  
  14. }  

    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。

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  1. 46:       int* pp = &p;  
  2. 004012FF   lea         eax,[ebp-4]  
  3. 00401302   mov         dword ptr [ebp-8],eax  
  4. 47:       int** ppp = &pp;  
  5. 00401305   lea         ecx,[ebp-8]  
  6. 00401308   mov         dword ptr [ebp-0Ch],ecx  
  7. 48:       int*** pppp = &ppp;  
  8. 0040130B   lea         edx,[ebp-0Ch]  
  9. 0040130E   mov         dword ptr [ebp-10h],edx  
  10. 49:       assert(sizeof(p) == 4);  
  11. 50:       assert(sizeof(pp) == 4);  
  12. 51:       assert(sizeof(ppp) == 4);  
  13. 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：

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  1. p = 0xa， &p = 0x12ff20  
  2. pp = 0x12ff20， &pp = 0x12ff1C  
  3. ppp = 0x12ff1C， &ppp = 0x12ff18  
  4. pppp = 0x12ff18， &pppp = 0x12ff14  


 

posted on 2011-09-21 11:08  四-儿  阅读(209)  评论(0)  编辑  收藏  举报

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