c++ - 指针(技巧): Memory Reference

Question

关于C指针的一个技巧问题。阅读下面的代码片段并尝试解释列表值更改的原因(此问题基于 this 代码):

tail有list的内存地址。

如何更改下面的列表？

typedef struct _node {
   struct _node *next;
   int value;
}Node;


 int main(){
   Node *list, *node, *tail;
   int i = 100;

   list = NULL;
   printf("\nFirst . LIST value = %d", list);

  tail =(Node *) &list;
  node = malloc (sizeof (Node));
  node->next = NULL;
  node->value = i;

  //tail in this point contains the memory address of list
  tail->next = node;
  printf("\nFinally. LIST value = %d", list);
  printf("\nLIST->value = %d", (list->value));

return 0;

}

----输出

First . List value = 0

为什么这个值？？？我没想到这个......

Finally . LIST value = 16909060

LIST->value = 100

Answer 1

让我们看看程序中的内存发生了什么。您从 3 个局部变量开始，所有变量都是 Node* 类型。目前它们都指向垃圾，因为它们已被声明但尚未初始化。

内存的 ASCII 艺术图可能是(布局取决于实现)

      list   node   tail
  --------------------------
... | 0xFE | 0x34 | 0xA3 | ...
  --------------------------

然后，您将 list 设置为 NULL，并将 tail 设置为节点的地址(抛弃它的类型，这是一个坏主意)，给您

      list   node   tail
  --------------------------
... | NULL | 0xFE | &list | ...
  --------------------------
        ^             |
        +-------------+

然后您 malloc 一个新的 Node，并将 list 设置为其地址。

      list    node   tail          next  value
  ---------------------------  ------------------
... | NULL | &next | &list | ... | NULL | 100 | ...
  ---------------------------  ------------------
        ^      |       |             ^
        |      +---------------------+
        +--------------+

接下来尝试将 tail->next 设置为节点。您已经说过，当您进行类型转换时，您知道 tail 指向 Node，因此编译器相信您。 Node 尾部指向从 list 的地址开始，如下所示

     tail                                list
     next    value                       next   value
  ----------------------------------  ------------------
... | NULL | &list->next | &list | ... | NULL | 100 | ...
  ----------------------------------  ------------------

然后将 tail->next 设置为 node，使 list 和 node 都指向 列表结构。

      list    node   tail          next  value
   ---------------------------  ------------------
... | &next | &next | &list | ... | NULL | 100 | ...
   ---------------------------  ------------------
       | ^     |       |             ^
       | |     +---------------------|
       | +-------------+             |
       +-----------------------------+

您已将 list 打印为有符号整数(“%d”)。这是一个坏主意 - 如果您使用 64 位机器并且 printf 语句中有其他参数，它们可能会被破坏，请改用指针格式(“%p”)。 list->value 与 node->value 相同，因此它仍然是 100。

如果您考虑一下指针在机器中的实际表示方式，那么指针就会变得更容易 - 作为一个包含所有数据(模指针大小、虚拟内存等)的巨大数组的索引。

下次使用list = node可能会更容易。