Понимание адреса, ссылки и указателя

The_Immortal · Регистрация: 04.04.2009

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Гм... Конечно, стремно создавать подобную тему, однако, уж очень захотелось понять все это дело. Правда сколько раз ни пытался - не удавалось ни разу, возможно, потому что пытался разобраться самостоятельно (хотя, наверное, многие это постигают именно так). Но вот моя очередная попытка, которую решил так сказать обнародовать

Поэтому очень рассчитываю на вашу помощь и поддержку.

Итак, начал практически с самого начала и уже сразу же зашел в тупик.
Ниже приведен легенький код, демонстрирующий расположение переменных в памяти компа.

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
// расположение переменных в памяти
#include <cstdio.h>
#include <cstlib.h>
#include <iostream.h>
 
using namespace std;
 
int main(int intArgc, char* pszArgs[])
{
int end;
int n;
long l;
float f;
double d;
 
// Вывод в шестнадцатеричном виде
cout.setf (ios::hex);
cout.unsetf (ios::hex);
 
// выводить адреса переменных
// по очереди, чтобы показать размер
// каждой переменной
cout << "--- = " << &end << "\n";
cout << "&n = " << &n << "\n";
cout << "&l = " << &l << "\n";
cout << "&f = " << &f << "\n";
cout << "&d = " << &d << "\n";
 
system ("PAUSE");
return 0;
}

Результат:

C++
1
2
3
4
5
--- = 0x22ff6c
&n  = 0x22ff68
&l  = 0x22ff64
&f  = 0x22ff60
&d  = 0x22ff58

А теперь цитата из книги:

Обратите внимание на то, что переменная n располагается ровно в 4 байтах от переменной end (---). Переменная l располагается еще на 4 байта ниже, а переменная типа double занимает 8 байт. Для каждой переменной выделяется память, необходимая для ее типа.

Для каждой переменной выделяется память, необходимая для ее типа.

Это мне известно. Но вот что меня занесло в тупик:

Разница, скажем, между 0x22ff6c и 0x22ff68 действительно 4. Но 4 чего - байта? А разве 4 в десятичной системе не 4? А в двоичной это разве не 100? Откуда тут 4 байта? Я понимаю, что там должно быть 4 байта, но не получается осознать, что 1 hex-единица у нас вдруг байт. Или это не так?

В общем, на таком банальном я запутался

Спасайте...

@dimcoder · 30.05.2012, 12:01

Сообщение от The_Immortal

Но 4 чего - байта?

Да.
Может так нагляднее будет:

--- = 0x22ff6c = 2 293 612
&n = 0x22ff68 = 2 293 608
&l = 0x22ff64 = 2 293 604
&f = 0x22ff60 = 2 293 600
&d = 0x22ff58 = 2 293 592

Вот вам и разница байтов.

The_Immortal · 30.05.2012, 12:48 **[ТС]**

dimcoder,

Сообщение от dimcoder

2 293 612

Это байты?

В смысле 1 (Dec) = 1 байт?

@dimcoder · 31.05.2012, 08:37

Сообщение от The_Immortal

Это байты?

Да, байты.

@zss · 31.05.2012, 11:00

В теме обсуждается понятие адреса переменной.
А в заголовке еще анонсирована ссылка и указатель.
Вопрос: зачем?

Кстати, сколько байт занимает переменная можно определить с помощью
sizeof(тип):

C++
1
2
int si=sizeof(int);
int sd=sizeof(double);

@Deviaphan · 31.05.2012, 11:05

Сообщение от The_Immortal

Обратите внимание на то, что переменная n располагается ровно в 4 байтах от переменной en

А вот этим строкам лучше не верь. В зависимости от параметров компиляции, может быть изменено не только выравнивание, но и порядок переменных.

Объёмы данных измеряются в байтах и их производных (КБ, МБ, ГБ...), про биты забудь. Биты используются только при передаче данных через сеть. На локальной машине битов нет. Даже используя битовые операции, ты работаешь с байтами.

Вместо &end напиши ((unsigned)&end) и адрес выведется в десятичной системе, чтобы вопросов у тебя не возникало лишних.

The_Immortal · 31.05.2012, 11:17 **[ТС]**

zss, адрес - неотъемлемая часть указателя и ссылки

Но я до них еще дойду, т.к. с этим у меня вообще полная каша.

Ребят, а подскажите, пожалуйста, почему

1) Объявляем переменные в таком порядке:

C++
1
2
3
4
5
int end;
int n;
long l;
float f;
double d;

Компилятор идет сверху-вниз.

А адреса назначаются в обратном:

C++
1
2
3
4
5
--- = 0x22ff6c = 2 293 612
&n  = 0x22ff68 = 2 293 608
&l  = 0x22ff64 = 2 293 604
&f  = 0x22ff60 = 2 293 600
&d  = 0x22ff58 = 2 293 592

Т.е. сначала был присвоен адрес переменной d (... 592), потом f (... 600) и т.д.

2) 0x22ff - это какой-то магический префикс? Почему адрес объявленных переменных всегда (ну может не всегда, но зачастую) начинается именно с него?

Добавлено через 8 минут

Сообщение от Deviaphan

Биты используются только при передаче данных через сеть.

Хм... Запомню, спасибо. Просто я всегда считал, что и на локальной машине атомной структурой являются биты.

@Toshkarik · 31.05.2012, 11:23

Deviaphan просто имел ввиду не физическое наличие, а реальное использование, то есть по сути процессор работает с машинным словом, а не с каждым битом в отдельности. По поводу адресов - Вам так же уже сказали, что зависит от реализации компилятора, и что переменные не обязаны идти в каком то порядке и вообще находится рядом.

@zss · 31.05.2012, 11:28

Сообщение от The_Immortal

А адреса назначаются в обратном:

Потому, что локальные переменные заводятся в стеке.

The_Immortal · 31.05.2012, 11:35 **[ТС]**

Toshkarik,

Сообщение от Deviaphan

В зависимости от параметров компиляции, может быть изменено не только выравнивание, но и порядок переменных.

Сообщение от Toshkarik

зависит от реализации компилятора, и что переменные не обязаны идти в каком то порядке и вообще находится радом.

Да, ребят, это я понял.
Также в книге об этом написано:

Стандарт C++ не требует от компилятора последовательного "беспросветного" размещения переменных в памяти. Dev-C++ может разместить переменные в памяти и по-другому.

Но мой Dev-C++ их разместил аналогичным образом:

C++
1
2
3
4
5
--- = 2293620
&n  = 2293616
&l  = 2293612
&f  = 2293608
&d  = 2293600

Я не пытаюсь с вами спорить и утверждать, что на всех Dev-C++ всегда будет такое "беспросветное" размещение переменных.
Просто хочу понять каким образом (в данном локальном случае) действует компилятор. Почему объявление переменных происходит сверху-вниз, а размещение этих переменных снизу вверх?

Разве при объявлении переменной не происходит моментального размещения этой переменной в памяти ну и соответствующего присвоения адреса?

Добавлено через 2 минуты

Сообщение от zss

Потому, что локальные переменные заводятся в стеке.

Отлично... В книге почему-то об этом не пишут =/

Пойду гуглить по этому поводу

@Deviaphan · 31.05.2012, 11:41

Сообщение от The_Immortal

А адреса назначаются в обратном

Потому что память в стеке используется начиная с верхних адресов.

@Toshkarik · 31.05.2012, 11:41

Вы можете забегать вперед, так как вопрос о классах памяти может обсуждаться дальше в книги.

@Лжец · 31.05.2012, 11:49

0x22ff - это какой-то магический префикс? Почему адрес объявленных переменных всегда (ну может не всегда, но зачастую) начинается именно с него?

22ff - это уже адрес. Префикс, если можно так сказать, это 0x (или 0Х) - он означает, что данное число (адрес) выведено в 16-ричной системе счисления. Своего рода подсказка.

Почему объявление переменных происходит сверху-вниз, а размещение этих переменных снизу вверх?

Тебе же уже ответили, данные помещаются в стек. "И последний станет первым".

Разве при объявлении переменной не происходит моментального размещения этой переменной в памяти?

Она помещается на вершину стека, после чего по мере объявления и добавления других переменных в стек, она "смещается" вниз по стеку. Если слово "смещается" смущает (потому что никакого "смещения" не происходит), есть стандартный пример для понимания, это "стопка тарелок": когда ты ее складываешь, то кладешь одну тарелку на другую - примерно так же происходит и в стеке.

The_Immortal · 31.05.2012, 12:04 **[ТС]**

Toshkarik,

Сообщение от Toshkarik

Вы можете забегать вперед, так как вопрос о классах памяти может обсуждаться дальше в книги.

Возможно. Но я пробежался по книге и ничего такого не нашел

Правда, наверное, книга моя - "C++ для чайников" вряд ли предусматривает рассмотрение подобных вопросов

.

Лжец,

Сообщение от Лжец

22ff - это уже адрес

Под "префиксом" я имел как раз-таки начало этого адреса. Про "0x" я в курсе. Интересует почему объявление начинается с "22ff"? Это также зависит от компилятора? Если не трудно, кто-нибудь мог бы выложить какие адреса назначаются локальным переменным такого же типа как у меня в начальном примере (кто НЕ юзает Dev-C++).

Deviaphan,

Сообщение от Deviaphan

Потому что память в стеке используется начиная с верхних адресов.

Лжец,

Сообщение от Лжец

Она помещается на вершину стека, после чего по мере объявления и добавления других переменных в стек, она "смещается" вниз по стеку.

Мм.. Кажется начинаю понимать. После объявлении переменных в стеке вот такая картина:

d
f
l
n
end

Ну и присвоение адресов происходит сверху-вниз. Таким образом d получает адрес: (... i), f получает адрес: (... i+8) и т.д. // в моем "беспросветном" случае

Я правильно понял?

@Deviaphan · 31.05.2012, 12:14

Сообщение от The_Immortal

Интересует почему объявление начинается с "22ff"?

Просто совпадение. Хотя и есть "предпочтительные" адреса для загрузки модулей, но не стоит об этом думать. Это просто совпадение.)

Сообщение от The_Immortal

d получает адрес: (... i), f получает адрес: (... i+8) и т.д.

d помещается по адресу: вершина стека минус sizeof(d). Этот адрес становится новой вершиной
f помещается по адресу: вершина стека - sizeof(f). Этот адрес становится новой вершиной стека.

Здесь под стеком нужно понимать не контейнер, а тупо выделенный блок памяти. Никаких итераторов и операций нету. Т.е. это не std::stack, а системный стек. Всё, что он собой представляет, это указатель на вершину стека.

@Лжец · 31.05.2012, 12:15

Интересует почему объявление начинается на "22ff"?

Потому что именно этот диапазон адресов в данный момент доступен для работы. Например, у меня адреса сейчас начинаются с 012.

Я правильно понял?

Просто представь, что это тарелки, которые кладутся друг на друга и тогда все должно стать достаточно очевидно

Переменная получает адрес, следующая переменная получает адрес "выше" предыдущей, т.е. как бы "накладывается поверх".

@Deviaphan · 31.05.2012, 12:17

Сообщение от Лжец

следующая переменная получает адрес выше предыдущей

С тем лишь исключением, что тарелки подкладываются снизу.

@Лжец · 31.05.2012, 12:20

Сообщение от Deviaphan

С тем лишь исключением, что тарелки подкладываются снизу.

Точно

The_Immortal · 31.05.2012, 12:29 **[ТС]**

Бррр... Пошел на обдумку, что-то конкретно запутался теперь )))

@Deviaphan · 31.05.2012, 12:43

Я тут учусь работать в дизайнерской программе MS Paint, поэтому разработал для тебя небольшую схемку, которая поможет разобраться.
Или окончательно запутает...

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
SDL3 для Web (WebAssembly): Обработчик клика мыши в браузере ПК и касания экрана в браузере на мобильном устройстве 8Observer8 02.02.2026 Содержание блога Для начала пошагово создадим рабочий пример для подготовки к экспериментам в браузере ПК и в браузере мобильного устройства. Потом напишем обработчик клика мыши и обработчик. . .	Философия технологии iceja 01.02.2026 На мой взгляд у человека в технических проектах остается роль генерального директора. Все остальное нейронки делают уже лучше человека. Они не могут нести предпринимательские риски, не могут. . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Вывод текста со шрифтом TTF с помощью SDL3_ttf 8Observer8 01.02.2026 Содержание блога В этой пошаговой инструкции создадим с нуля веб-приложение, которое выводит текст в окне браузера. Запустим на Android на локальном сервере. Загрузим Release на бесплатный. . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Сборка C/C++ проекта из консоли 8Observer8 30.01.2026 Содержание блога Если вы откроете примеры для начинающих на официальном репозитории SDL3 в папке: examples, то вы увидите, что все примеры используют следующие четыре обязательные функции, а. . .
SDL3 для Web (WebAssembly): Установка Emscripten SDK (emsdk) и CMake для сборки C и C++ приложений в Wasm 8Observer8 30.01.2026 Содержание блога Для того чтобы скачать Emscripten SDK (emsdk) необходимо сначало скачать и уставить Git: Install for Windows. Следуйте стандартной процедуре установки Git через установщик. . . .	SDL3 для Android: Подключение Box2D v3, физика и отрисовка коллайдеров 8Observer8 29.01.2026 Содержание блога Box2D - это библиотека для 2D физики для анимаций и игр. С её помощью можно определять были ли коллизии между конкретными объектами. Версия v3 была полностью переписана на Си, в. . .	Инструменты COM: Сохранение данный из VARIANT в файл и загрузка из файла в VARIANT bedvit 28.01.2026 Сохранение базовых типов COM и массивов (одномерных или двухмерных) любой вложенности (деревья) в файл, с возможностью выбора алгоритмов сжатия и шифрования. Часть библиотеки BedvitCOM Использованы. . .	SDL3 для Android: Загрузка PNG с альфа-каналом с помощью SDL_LoadPNG (без SDL3_image) 8Observer8 28.01.2026 Содержание блога SDL3 имеет собственные средства для загрузки и отображения PNG-файлов с альфа-каналом и базовой работы с ними. В этой инструкции используется функция SDL_LoadPNG(), которая. . .

@Toshkarik 1181 / 894 / 94 Регистрация: 03.08.2011 Сообщений: 2,461
	31.05.2012, 11:23
	Deviaphan просто имел ввиду не физическое наличие, а реальное использование, то есть по сути процессор работает с машинным словом, а не с каждым битом в отдельности. По поводу адресов - Вам так же уже сказали, что зависит от реализации компилятора, и что переменные не обязаны идти в каком то порядке и вообще находится рядом. 1

@Toshkarik 1181 / 894 / 94 Регистрация: 03.08.2011 Сообщений: 2,461
	31.05.2012, 11:41
	Вы можете забегать вперед, так как вопрос о классах памяти может обсуждаться дальше в книги. 0

The_Immortal 1569 / 505 / 48 Регистрация: 04.04.2009 Сообщений: 1,891
	31.05.2012, 12:29 [ТС]
	Бррр... Пошел на обдумку, что-то конкретно запутался теперь ))) 0

@Deviaphan Делаю внезапно и красиво 1313 / 1228 / 72 Регистрация: 22.03.2011 Сообщений: 3,744
	31.05.2012, 12:43
	Я тут учусь работать в дизайнерской программе MS Paint, поэтому разработал для тебя небольшую схемку, которая поможет разобраться. Или окончательно запутает... 1