別再糾結(jié)指針了?。。?/h1>
來源：裸機(jī)思維
作者：GorgonMeducer
【在前面的話】
不得不說，看了太多的人在各種地方討論指針……越發(fā)看下去，越發(fā)覺得簡單的事情被搞那么復(fù)雜，真是夠了，求求你們，放開那個變量，讓我來！
【萬能轉(zhuǎn)換公式】
1、從變量的三要素開始談起
為了把復(fù)雜的事情說簡單，我們拋開指針先從變量談起。（好吧，不知道這個笑話是不是夠冷）一個變量（Variable），或者順便兼容下面向?qū)ο螅ǎ希希┑母拍?，我們統(tǒng)一稱為對象（Object），除了保存于其中的內(nèi)容以外，只有三個要素：
由一定寬度無符號整數(shù)（Unsigned Integer）所表示的地址“數(shù)值”（Address Value）
對象的大?。⊿ize）和對齊
可對該對象適用的“方法”（Method）和“運(yùn)算”（Operation）
其中，我們習(xí)慣于把后兩者合并在一起稱之為，變量的"類型"。
> 地址數(shù)值（Address Value）
地址的數(shù)值是一個無符號整數(shù)，其位寬由CPU的地址總線寬度所決定。話雖如此，其實主要還是編譯器在權(quán)衡了“用戶編寫代碼的便利性”以及“生成機(jī)器碼的效率”后為我們提供的解決方案：例如，針對8位機(jī)，編譯器普遍以等效為uint16_t的整數(shù)來保存地址信息；針對16位機(jī)和32位機(jī)，編譯器則普遍選擇uint32_t的整數(shù)來保存地址信息；針對64位機(jī)，編譯器則可能會提供兩種指針類型，分別用來對應(yīng)uint32_t的4G地址空間和由uint64_t所代表的恐怖地址空間……
提問，8086有20根地址線，請問用哪種整型來表示其地址呢？（uint16_t、uint32_t還是uint20_t）——由于uint20_t并不存在，也并不適合CPU進(jìn)行地址運(yùn)算，所以統(tǒng)一用uint32_t來表示最為方便。
總而言之，地址的數(shù)值是一個無符號整數(shù)。知道這個有什么用呢？我們待一會再說。這里我們需要強(qiáng)調(diào)一句廢話：地址的數(shù)值既然是整數(shù)，那么它就可以用另外的變量（類型合適的整形變量或者指針變量）進(jìn)行保存——任何指針變量，其本質(zhì)，首先是一個無符號整形變量。任何指針常量，其本質(zhì)首先是一個無符號整數(shù)。
請一定要記?。ㄖ匾氖虑檎f三遍）：
變量的三要素中，僅有地址值有可能會占用物理存儲空間。
變量的三要素中，僅有地址值有可能會占用物理存儲空間。
變量的三要素中，僅有地址值有可能會占用物理存儲空間。
> 大?。⊿ize）和對齊
如果僅從變量的大小來看整個計算機(jī)世界，就好像一副彩色圖片被二值化了，到處是Memory Block，他們的尺寸通常是1個字節(jié)、2個字節(jié)、4個字節(jié)、8個字節(jié)、16個字節(jié)或者由他們組合而成的長度各異Block。這些Block通常被編譯器在代碼生成的時候?qū)ζ涞降刂返膶挾壬?，比如地址寬度?2bit的，就對齊到4字節(jié)，地址寬度是16bit的，就對齊到2字節(jié)……
如果你習(xí)慣于使用匯編語言來進(jìn)行開發(fā)，你一定能體會我所描述的這種感覺。這些你統(tǒng)統(tǒng)都可以忘記，但有一點絕對要記?。ㄖ匾氖虑檎f三遍）：
變量的三要素中，大小值從不會額外占用物理存儲空間。
變量的三要素中，大小值從不會額外占用物理存儲空間。
變量的三要素中，大小值從不會額外占用物理存儲空間。
注意：地址的大小信息描述的是這個變量占用幾個字節(jié)，這里說大小信息并不占用物理存儲器空間，并不是說，變量中保存的內(nèi)容不占用存儲器空間。請注意區(qū)別。
C語言中，可以用sizeof( )來獲取一個變量的大小。前面我們說過，指針首先是一個整形變量，那么容易知道：
uint8_t?*pchObj;uint16_t?*phwObj;uint32_t?*pwObj;
sizeof(pchObj) 、sizeof(phwObj)、sizeof(pwObj)以及sizeof任意其它指針的結(jié)果都是一樣的，都是當(dāng)前系統(tǒng)保存地址數(shù)值的整形變量的寬度。對32位機(jī)來說，這個數(shù)值就是4——因為，sizeof( ) 求的是括號內(nèi)變量的寬度，而指針變量首先是一個整形變量！同一CPU中同一尋址能力的指針，其寬度是一樣一樣一樣的！
一個類型的大小信息除了描述一個變量所占用的存儲器尺寸以外，還隱含了該變量的對齊信息。從結(jié)論來說，32位處理器架構(gòu)下： 對普通的變量類型來說，編譯器“傾向于”將小于等于64Bit的數(shù)據(jù)類型自動對齊到與其大小相同的整數(shù)倍上；比如2字節(jié)大小的變量會被對齊到2的整數(shù)倍地址上，4字節(jié)大小的變量會被對齊到4的整數(shù)倍地址上，以此類推。
對結(jié)構(gòu)體和共用體來說，它會以所有成員中最大的那個對齊作為自己的對齊值。比如，下面的結(jié)構(gòu)體就是對齊到4的整倍數(shù)，因為結(jié)構(gòu)體內(nèi)最大的對齊類型來自于一個指針（pTarget），而指針在32位系統(tǒng)下是4字節(jié)，因此整個結(jié)構(gòu)體的對齊就是4：
struct example_t {????uint8_t?chID; //!< 對齊到1字節(jié)????uint16_t?hwCMDList[4];????//!????void?*pTarget;????????????//!< 對齊到4字節(jié)};????????????????????????????//!< 整個結(jié)構(gòu)體對齊到4字節(jié)
> 適用的方法（Method）和運(yùn)算（Operation）
對面向?qū)ο笾械膶ο髞碚f，方法就是該對象類中描述的各種成員函數(shù)（Method）；
對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的各類抽象數(shù)據(jù)類型（ADT，Abstract Data Type）來說，就是各類針對該數(shù)據(jù)類型的操作函數(shù)，比如鏈表的添加（Add）、插入（Insert）、刪除（Delete）、和查找（Search）操作；比如隊列對象的入隊（enqueue）、出隊（Dequeue）函數(shù)；比如棧對象的入棧（PUSH）、出棧（POP）等等……
對普通數(shù)值類的變量來說，就是所適用的各類運(yùn)算，比如針對 int的四則運(yùn)算（+、-、*、/、>、<、==、!=...）。你不能對float型的數(shù)據(jù)進(jìn)行移位操作，為什么呢？因為不同的類型擁有不同的適用方法和運(yùn)算。
也許你已經(jīng)猜到了，類型所適用的方法和運(yùn)算也不會占用物理存儲空間。由于變量的“大小信息”和“適用的方法和運(yùn)算信息”統(tǒng)稱為“類型（Type）信息”，我們可以簡化為：
變量的三要素中，類型信息從不會額外占用物理存儲空間。
變量的三要素中，類型信息從不會額外占用物理存儲空間。
變量的三要素中，類型信息從不會額外占用物理存儲空間。
2、化繁為簡的威力
前面說了那么多，實際上可以簡化為下面的等式：
Variable = Address Value + Type Info
變量 = 地址數(shù)值 + 類型信息
其中，地址數(shù)值的保存、表達(dá)和運(yùn)算是（有可能）實實在在需要占用物理存儲器空間的（RAM和ROM）；而類型信息則是編譯器專用的——僅僅在編譯時刻會用到，用來為編譯器語法檢測和生成代碼提供信息的——話句話說，你只需要知道，類型信息是一個邏輯上的信息，是虛的，在最終生成的程序中并不占用任何存儲器空間。你也可以理解為，類型信息最終以程序行為的方式體現(xiàn)在代碼中，而并不占用任何額外的數(shù)據(jù)存儲器空間。
既然知道了變量的本質(zhì)，我們就可以隨心所欲了，比如，我們可以隨意創(chuàng)建一個全局變量：
s_wMyVariable是一個 uint32_t類型的全局變量，它的地址是0x12345678。它和我們通過普通方式生成的全局變量使用起來沒有任何區(qū)別——當(dāng)然，它是個黑戶，簡單說就是它所占用的空間是非法的，無證的，在編譯器的戶口本看來，這塊空地上什么都沒有，因此它仍然會將0x12345678開始的4個字節(jié)用作其它目的。
一方面，是不是突然覺得手上擁有了神一般的權(quán)利？其實，這種方法非常常用，MCU的寄存器就是這么定義的，例如：
我們可以將上述定義全局變量的方法提煉成所謂的全局變量公式：
甚至，我們干脆定義一個宏來替我們批量生產(chǎn)全局變量：
使用起來也很方便，例如：
__VAR( float, 0x20004000 ) = 3.1415926；
總結(jié)來說：只要給我一個整數(shù)，我就可以把它變成任何類型的全局變量！你可以的！我看好你哦。
3、萬能類型轉(zhuǎn)換
只要你牢記了那句話：給我一個整數(shù)，我就能翹起地球，那么我們就可以用它玩出更好玩的東西。
首先，整數(shù)從何而來呢？除了前面的直接使用常數(shù)以外，當(dāng)然還可以從整形變量中來，例如，前面的例子可以簡單的改寫成：
uint32_t?wTemp?=?0x20004000;__VAR(??float,?wTemp??)?=?3.1415926;
毫無壓力！整數(shù)還可以從指針中來，例如：
//!我們定義一個全局變量 wDemo，其地址是0x20004000uint32_t?*pwSrc?=?&wDemo;????????????????//!//!uint32_t?wTemp?=?(uint32_t)?pwSrc;????__VAR(??float,?wTemp??)?=?3.1415926;
是不是覺得wTemp有點多余？因此我們可以直接寫成：
//!我們定義一個全局變量?wDemo，其地址是0x20004000uint32_t?*pwSrc?=?&wDemo;????????????????//!__VAR(??float,?(uint32_t)?pwSrc??)?=?3.1415926;
是不是pwSrc也多余了？好，我們繼續(xù)來：
//!我們定義一個全局變量 wDemo，其地址是0x20004000__VAR(??float,?(uint32_t)??&wDemo??)?=?3.1415926;
當(dāng)然，如果這個時候你說直接填0x20004000不就行了，要么你已經(jīng)懂了，要么你還糊涂著，仔細(xì)想想：
如果wDemo是任意由編譯器生成的對象（變量），意味著什么呢？（前面說過，作為全局變量，我們土法制造的和compiler原裝的用起來沒有任何區(qū)別）
如果我們有任意的指針，我們需要對指針指向的類型進(jìn)行轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)換后才好操作），應(yīng)該怎么辦？
接下來，我們很容易根據(jù)前面的討論，得出第二個萬能公式，可以將任意變量（或地址）轉(zhuǎn)換成我們想要的類型：
__VAR(??(__TYPE),??(uint32_t)?(__ADDR)??)
例如，我們可以直接將字節(jié)數(shù)組中某一段內(nèi)容截取出來，當(dāng)做某種類型的變量來訪問：
//!?某數(shù)據(jù)幀解析函數(shù)void?command_handler(??uint8_t?*pchStream,?uint16_t?hwLength??){ //?offset?0,?uint16_t??????uint16_t?hwID?=?CONVERT(?pchStream,?uint16_t);?? // offset 4, float float fReceivedValue = CONVERT( &pchStream[ 4 ], float ) ; ...}
4、請忘記指針
如果你是一個指針苦手，那么請忘記之前所學(xué)的一切。記住一句話：指針只是一個用法怪異的整形變量，專門用來保存變量的地址數(shù)值。指針的類型都是用來欺騙編譯器的，我是聰明的人類，我操縱類型，我不是愚蠢的編譯器。
推論：因為指針變量的本質(zhì)是整形變量，所以指向指針的指針，只不過是一個指向普通整形變量的普通指針，因此指向指針的指針并不存在——世界上只存在普通指針——世界上只存在用法怪異的整形變量，專門用來保存目標(biāo)變量的地址數(shù)值。
推論：世界上并不存在指向指針的指針的指針的指針……
給我一個整數(shù)，我自己造自己的變量。
指針的數(shù)值運(yùn)算太坑？轉(zhuǎn)換成整數(shù)，加減乘除，隨便整。
5、小結(jié)
地址：所謂地址就是一個整形的數(shù)值（常數(shù)）。地址不包含任何類型信息
指針：指針分為指針常量和指針變量，單獨說指針的時候，通常指指針常量。其中：
指針常量 = 地址數(shù)值（常數(shù)）+ 類型信息
指針變量 = 整形變量 + 類型信息
變量 = (* 指針)
指針 = &變量
類型信息可以通過強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)，也就是大家熟悉的 ?() 用法。地址數(shù)值的改變，則統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為普通整數(shù)以后再說。
指針常量 = 整數(shù)常量 + 類型信息 ? ? ?
也就是：
指針常量 = (<類型信息> *)整數(shù) 常量
反過來也成立：
整數(shù)常數(shù) = 指針常量 - 類型信息
也就是：
整數(shù)常數(shù) = (unsigned int)指針常量
同理，可以獲得整形變量和指針之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，這里就不一一列舉了。
怎么樣，事情是不是變得簡單了？哪有什么指針，哪有那么多麻煩事情？統(tǒng)統(tǒng)都是整數(shù)。下回我們將一起來捅一個馬蜂窩。哈哈哈哈哈
【后記】
說在后面的話：
其實，每次看到一群人熱熱鬧鬧的談?wù)撝羔?，我心里真實的想法是：這么簡單的事情被你們搞這么復(fù)雜——把復(fù)雜的事情變簡單，把簡單的事情做可靠才是使用C語言進(jìn)行工程設(shè)計的關(guān)鍵。指針不是炫技，請各位老司機(jī)們安全駕駛。
【說在前面的話】
如果說指針在一些人心中是導(dǎo)致代碼“極其不穩(wěn)定的奇技淫巧”，那么“函數(shù)指針”則是導(dǎo)致代碼跑飛和艱澀難懂的罪魁禍?zhǔn)?。然而，函?shù)指針的定義和使用其實非可以非常簡單——請暫時忘記原本你從課本上所學(xué)的知識，讓我們來看一種函數(shù)指針的正確打開方式。
【函數(shù)指針】
假設(shè)有一個目標(biāo)函數(shù)，其函數(shù)原型是這樣的：
extern?bool?serial_out(uint8_t chByte);
那么如何定義指向該函數(shù)原型的函數(shù)指針呢？
步驟1：用typedef定義一個函數(shù)原型類型：
typedef?bool?serial_out_t(uint8_t?chByte);
或者省略形參的變量名：
typedef?bool?serial_out_t(uint8_t);
步驟2：使用新類型按照普通指針的使用方法來使用。
使用新的類型來定義指向該類型的指針——函數(shù)指針
serial_out_t?*fnPutChar = NULL;...fnPutChar = &serial_out;
如果用傳統(tǒng)的方法，上面的代碼等效為：
bool?(*)(uint8_t)?fnPutChar = NULL;...fnPutChar = serial_out;
使用函數(shù)指針的來訪問函數(shù)
...if (NULL != fnPutChar) {????//!?調(diào)用函數(shù)指針?biāo)赶虻暮瘮?shù)????bResult?=?(*fnPutChar)('H');?????//!}...
需要特別注意：
我們并不是通過typedef來直接定義指針類型，而是定義一個專門針對目標(biāo)函數(shù)原型的新類型——這樣在定義函數(shù)指針變量時就和普通變量類型一樣需要使用“*”——任何時候都知道這是一個指針，不會迷惑。
雖然這里"&"在C語言語法上是可以省略的，但是為了簡化規(guī)則（簡化需要記憶的特殊情況），這里我們要遵守普通指針的使用規(guī)則——取地址的時候要使用取地址運(yùn)算符“&”，訪問指針?biāo)赶蚩臻g的時候，“*”也不能省略。
使用這種方法定義和使用函數(shù)指針好處非常明顯： 極大的提高了代碼的可讀性——與函數(shù)指針有關(guān)的代碼，任何時候一眼看就知道是一個指針；
極大的降低了函數(shù)指針的使用難度——通過typedef定義一個針對函數(shù)原型的類型，將函數(shù)指針的使用變得跟普通指針一摸一樣，從而省去了額外的記憶負(fù)擔(dān)；
允許輕松套娃
關(guān)于最后一點，我們不妨做一個極端一點的例子：
假設(shè)有一個函數(shù)，其輸入?yún)?shù)是一個函數(shù)指針，其返回函數(shù)也是一個函數(shù)指針：
typedef struct task_cb_t task_cb_t;
typedef?const char *?get_err_string_t(task_cb_t *ptTask);typedef?void?on_task_cpl_evt_t(task_cb_t *ptTask);
extern?get_err_code_t?*run_task( task_cb_t?*ptTask,? on_task_cpl_evt_t?*fnTaskCPLEvtHandler);
為了讓這個例子顯得更為合理，我假想了一個調(diào)度器，而run_task就是這個調(diào)度器執(zhí)行用戶任務(wù)的函數(shù)。分析上面的代碼容易清晰的獲得以下信息：
task_cb_t?是用戶任務(wù)的控制塊，具體內(nèi)容未知，但我們可以用它來聲明指針變量；
函數(shù)指針（get_err_code_t *）指向的函數(shù)可以返回指定任務(wù)的錯誤代碼；
函數(shù)指針（on_task_cpl_evt_t *）所指向的函數(shù)是一個事件處理程序；
函數(shù)?run_task會執(zhí)行指定的任務(wù)，“可能”會在任務(wù)執(zhí)行完成的時候通過函數(shù)指針?fnTaskCPLEvtHandler調(diào)用一個用戶指定的事件處理程序；
函數(shù)run_task在執(zhí)行指定任務(wù)的時候，如果發(fā)生了錯誤，“可能”會返回一個非NULL的函數(shù)指針，類型是：（get_err_code_t *），用戶可以通過這個函數(shù)指針獲取任務(wù)ptTask專屬的錯誤信息（字符串）；
怎么樣，是不是看起來一切都簡單自然？那你考慮過，如果要做一個指向run_task的函數(shù)指針應(yīng)該是什么樣么？套娃開始：
typedef?get_err_code_t?*run_task_t(task_cb_t?*, on_task_cpl_evt *);
【注意】run_task_t 前面的“*”是 （get_err_code_t *）的一部分。
我們可以用新類型run_task_t定義一個函數(shù)指針：
static?run_task_t?*s_fnDispatcher = NULL;
最后，作為一個挑戰(zhàn)，我很懷疑有沒有人能不借助typedef的方法，重新寫出函數(shù)指針 s_fnDispatcher 的定義？
歡迎在評論區(qū)留言，寫下你的答案。
【后記】
借助typedef，函數(shù)指針的使用可以極大的簡化。與傳統(tǒng)方式不同的是，這里typedef定義的不是函數(shù)指針本身，而是一個“函數(shù)原型的類型”——借助這一小技巧，我們成功的貫徹了“復(fù)雜的事情變簡單、簡單的事情變可靠”的原則。
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來源：裸機(jī)思維
作者：GorgonMeducer
【在前面的話】
【萬能轉(zhuǎn)換公式】
1、從變量的三要素開始談起
為了把復(fù)雜的事情說簡單，我們拋開指針先從變量談起。（好吧，不知道這個笑話是不是夠冷）一個變量（Variable），或者順便兼容下面向?qū)ο螅ǎ希希┑母拍?，我們統(tǒng)一稱為對象（Object），除了保存于其中的內(nèi)容以外，只有三個要素：
由一定寬度無符號整數(shù)（Unsigned Integer）所表示的地址“數(shù)值”（Address Value）
對象的大?。⊿ize）和對齊
可對該對象適用的“方法”（Method）和“運(yùn)算”（Operation）
其中，我們習(xí)慣于把后兩者合并在一起稱之為，變量的"類型"。
> 地址數(shù)值（Address Value）
地址的數(shù)值是一個無符號整數(shù)，其位寬由CPU的地址總線寬度所決定。話雖如此，其實主要還是編譯器在權(quán)衡了“用戶編寫代碼的便利性”以及“生成機(jī)器碼的效率”后為我們提供的解決方案：例如，針對8位機(jī)，編譯器普遍以等效為uint16_t的整數(shù)來保存地址信息；針對16位機(jī)和32位機(jī)，編譯器則普遍選擇uint32_t的整數(shù)來保存地址信息；針對64位機(jī)，編譯器則可能會提供兩種指針類型，分別用來對應(yīng)uint32_t的4G地址空間和由uint64_t所代表的恐怖地址空間……
提問，8086有20根地址線，請問用哪種整型來表示其地址呢？（uint16_t、uint32_t還是uint20_t）——由于uint20_t并不存在，也并不適合CPU進(jìn)行地址運(yùn)算，所以統(tǒng)一用uint32_t來表示最為方便。
總而言之，地址的數(shù)值是一個無符號整數(shù)。知道這個有什么用呢？我們待一會再說。這里我們需要強(qiáng)調(diào)一句廢話：地址的數(shù)值既然是整數(shù)，那么它就可以用另外的變量（類型合適的整形變量或者指針變量）進(jìn)行保存——任何指針變量，其本質(zhì)，首先是一個無符號整形變量。任何指針常量，其本質(zhì)首先是一個無符號整數(shù)。
請一定要記?。ㄖ匾氖虑檎f三遍）：
變量的三要素中，僅有地址值有可能會占用物理存儲空間。
變量的三要素中，僅有地址值有可能會占用物理存儲空間。
變量的三要素中，僅有地址值有可能會占用物理存儲空間。
> 大?。⊿ize）和對齊
如果僅從變量的大小來看整個計算機(jī)世界，就好像一副彩色圖片被二值化了，到處是Memory Block，他們的尺寸通常是1個字節(jié)、2個字節(jié)、4個字節(jié)、8個字節(jié)、16個字節(jié)或者由他們組合而成的長度各異Block。這些Block通常被編譯器在代碼生成的時候?qū)ζ涞降刂返膶挾壬?，比如地址寬度?2bit的，就對齊到4字節(jié)，地址寬度是16bit的，就對齊到2字節(jié)……
如果你習(xí)慣于使用匯編語言來進(jìn)行開發(fā)，你一定能體會我所描述的這種感覺。這些你統(tǒng)統(tǒng)都可以忘記，但有一點絕對要記?。ㄖ匾氖虑檎f三遍）：
變量的三要素中，大小值從不會額外占用物理存儲空間。
變量的三要素中，大小值從不會額外占用物理存儲空間。
變量的三要素中，大小值從不會額外占用物理存儲空間。
注意：地址的大小信息描述的是這個變量占用幾個字節(jié)，這里說大小信息并不占用物理存儲器空間，并不是說，變量中保存的內(nèi)容不占用存儲器空間。請注意區(qū)別。
C語言中，可以用sizeof( )來獲取一個變量的大小。前面我們說過，指針首先是一個整形變量，那么容易知道：
uint8_t?*pchObj;uint16_t?*phwObj;uint32_t?*pwObj;
sizeof(pchObj) 、sizeof(phwObj)、sizeof(pwObj)以及sizeof任意其它指針的結(jié)果都是一樣的，都是當(dāng)前系統(tǒng)保存地址數(shù)值的整形變量的寬度。對32位機(jī)來說，這個數(shù)值就是4——因為，sizeof( ) 求的是括號內(nèi)變量的寬度，而指針變量首先是一個整形變量！同一CPU中同一尋址能力的指針，其寬度是一樣一樣一樣的！
對普通的變量類型來說，編譯器“傾向于”將小于等于64Bit的數(shù)據(jù)類型自動對齊到與其大小相同的整數(shù)倍上；比如2字節(jié)大小的變量會被對齊到2的整數(shù)倍地址上，4字節(jié)大小的變量會被對齊到4的整數(shù)倍地址上，以此類推。
對結(jié)構(gòu)體和共用體來說，它會以所有成員中最大的那個對齊作為自己的對齊值。比如，下面的結(jié)構(gòu)體就是對齊到4的整倍數(shù)，因為結(jié)構(gòu)體內(nèi)最大的對齊類型來自于一個指針（pTarget），而指針在32位系統(tǒng)下是4字節(jié)，因此整個結(jié)構(gòu)體的對齊就是4：
struct example_t {????uint8_t?chID; //!< 對齊到1字節(jié)????uint16_t?hwCMDList[4];????//!????void?*pTarget;????????????//!< 對齊到4字節(jié)};????????????????????????????//!< 整個結(jié)構(gòu)體對齊到4字節(jié)
> 適用的方法（Method）和運(yùn)算（Operation）
對面向?qū)ο笾械膶ο髞碚f，方法就是該對象類中描述的各種成員函數(shù)（Method）；
對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的各類抽象數(shù)據(jù)類型（ADT，Abstract Data Type）來說，就是各類針對該數(shù)據(jù)類型的操作函數(shù)，比如鏈表的添加（Add）、插入（Insert）、刪除（Delete）、和查找（Search）操作；比如隊列對象的入隊（enqueue）、出隊（Dequeue）函數(shù)；比如棧對象的入棧（PUSH）、出棧（POP）等等……
對普通數(shù)值類的變量來說，就是所適用的各類運(yùn)算，比如針對 int的四則運(yùn)算（+、-、*、/、>、<、==、!=...）。你不能對float型的數(shù)據(jù)進(jìn)行移位操作，為什么呢？因為不同的類型擁有不同的適用方法和運(yùn)算。
也許你已經(jīng)猜到了，類型所適用的方法和運(yùn)算也不會占用物理存儲空間。由于變量的“大小信息”和“適用的方法和運(yùn)算信息”統(tǒng)稱為“類型（Type）信息”，我們可以簡化為：
變量的三要素中，類型信息從不會額外占用物理存儲空間。
變量的三要素中，類型信息從不會額外占用物理存儲空間。
變量的三要素中，類型信息從不會額外占用物理存儲空間。
2、化繁為簡的威力
前面說了那么多，實際上可以簡化為下面的等式：
Variable = Address Value + Type Info
變量 = 地址數(shù)值 + 類型信息
其中，地址數(shù)值的保存、表達(dá)和運(yùn)算是（有可能）實實在在需要占用物理存儲器空間的（RAM和ROM）；而類型信息則是編譯器專用的——僅僅在編譯時刻會用到，用來為編譯器語法檢測和生成代碼提供信息的——話句話說，你只需要知道，類型信息是一個邏輯上的信息，是虛的，在最終生成的程序中并不占用任何存儲器空間。你也可以理解為，類型信息最終以程序行為的方式體現(xiàn)在代碼中，而并不占用任何額外的數(shù)據(jù)存儲器空間。
既然知道了變量的本質(zhì)，我們就可以隨心所欲了，比如，我們可以隨意創(chuàng)建一個全局變量：
s_wMyVariable是一個 uint32_t類型的全局變量，它的地址是0x12345678。它和我們通過普通方式生成的全局變量使用起來沒有任何區(qū)別——當(dāng)然，它是個黑戶，簡單說就是它所占用的空間是非法的，無證的，在編譯器的戶口本看來，這塊空地上什么都沒有，因此它仍然會將0x12345678開始的4個字節(jié)用作其它目的。
一方面，是不是突然覺得手上擁有了神一般的權(quán)利？其實，這種方法非常常用，MCU的寄存器就是這么定義的，例如：
我們可以將上述定義全局變量的方法提煉成所謂的全局變量公式：
甚至，我們干脆定義一個宏來替我們批量生產(chǎn)全局變量：
使用起來也很方便，例如：
__VAR( float, 0x20004000 ) = 3.1415926；總結(jié)來說：只要給我一個整數(shù)，我就可以把它變成任何類型的全局變量！你可以的！我看好你哦。
3、萬能類型轉(zhuǎn)換
只要你牢記了那句話：給我一個整數(shù)，我就能翹起地球，那么我們就可以用它玩出更好玩的東西。
首先，整數(shù)從何而來呢？除了前面的直接使用常數(shù)以外，當(dāng)然還可以從整形變量中來，例如，前面的例子可以簡單的改寫成：
uint32_t?wTemp?=?0x20004000;__VAR(??float,?wTemp??)?=?3.1415926;
毫無壓力！整數(shù)還可以從指針中來，例如：
//!我們定義一個全局變量 wDemo，其地址是0x20004000uint32_t?*pwSrc?=?&wDemo;????????????????//!//!uint32_t?wTemp?=?(uint32_t)?pwSrc;????__VAR(??float,?wTemp??)?=?3.1415926;
是不是覺得wTemp有點多余？因此我們可以直接寫成：
//!我們定義一個全局變量?wDemo，其地址是0x20004000uint32_t?*pwSrc?=?&wDemo;????????????????//!__VAR(??float,?(uint32_t)?pwSrc??)?=?3.1415926;
是不是pwSrc也多余了？好，我們繼續(xù)來：
//!我們定義一個全局變量 wDemo，其地址是0x20004000__VAR(??float,?(uint32_t)??&wDemo??)?=?3.1415926;
當(dāng)然，如果這個時候你說直接填0x20004000不就行了，要么你已經(jīng)懂了，要么你還糊涂著，仔細(xì)想想：
如果wDemo是任意由編譯器生成的對象（變量），意味著什么呢？（前面說過，作為全局變量，我們土法制造的和compiler原裝的用起來沒有任何區(qū)別）
如果我們有任意的指針，我們需要對指針指向的類型進(jìn)行轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)換后才好操作），應(yīng)該怎么辦？
接下來，我們很容易根據(jù)前面的討論，得出第二個萬能公式，可以將任意變量（或地址）轉(zhuǎn)換成我們想要的類型：
__VAR(??(__TYPE),??(uint32_t)?(__ADDR)??)
例如，我們可以直接將字節(jié)數(shù)組中某一段內(nèi)容截取出來，當(dāng)做某種類型的變量來訪問：
//!?某數(shù)據(jù)幀解析函數(shù)void?command_handler(??uint8_t?*pchStream,?uint16_t?hwLength??){//?offset?0,?uint16_t??????uint16_t?hwID?=?CONVERT(?pchStream,?uint16_t);??// offset 4, floatfloat fReceivedValue = CONVERT( &pchStream[ 4 ], float ) ;...}
4、請忘記指針
如果你是一個指針苦手，那么請忘記之前所學(xué)的一切。記住一句話：指針只是一個用法怪異的整形變量，專門用來保存變量的地址數(shù)值。指針的類型都是用來欺騙編譯器的，我是聰明的人類，我操縱類型，我不是愚蠢的編譯器。
推論：因為指針變量的本質(zhì)是整形變量，所以指向指針的指針，只不過是一個指向普通整形變量的普通指針，因此指向指針的指針并不存在——世界上只存在普通指針——世界上只存在用法怪異的整形變量，專門用來保存目標(biāo)變量的地址數(shù)值。
推論：世界上并不存在指向指針的指針的指針的指針……
給我一個整數(shù)，我自己造自己的變量。
指針的數(shù)值運(yùn)算太坑？轉(zhuǎn)換成整數(shù)，加減乘除，隨便整。
5、小結(jié)
地址：所謂地址就是一個整形的數(shù)值（常數(shù)）。地址不包含任何類型信息
指針：指針分為指針常量和指針變量，單獨說指針的時候，通常指指針常量。其中：
指針常量 = 地址數(shù)值（常數(shù)）+ 類型信息
指針變量 = 整形變量 + 類型信息
變量 = (* 指針)
指針 = &變量
類型信息可以通過強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)，也就是大家熟悉的 ?(
指針常量 = 整數(shù)常量 + 類型信息 ? ? ?
也就是：
指針常量 = (<類型信息> *)整數(shù) 常量
反過來也成立：
整數(shù)常數(shù) = 指針常量 - 類型信息
也就是：
整數(shù)常數(shù) = (unsigned int)指針常量
同理，可以獲得整形變量和指針之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，這里就不一一列舉了。
怎么樣，事情是不是變得簡單了？哪有什么指針，哪有那么多麻煩事情？統(tǒng)統(tǒng)都是整數(shù)。下回我們將一起來捅一個馬蜂窩。哈哈哈哈哈
【后記】
說在后面的話：
其實，每次看到一群人熱熱鬧鬧的談?wù)撝羔?，我心里真實的想法是：這么簡單的事情被你們搞這么復(fù)雜——把復(fù)雜的事情變簡單，把簡單的事情做可靠才是使用C語言進(jìn)行工程設(shè)計的關(guān)鍵。指針不是炫技，請各位老司機(jī)們安全駕駛。
【說在前面的話】
【函數(shù)指針】
extern?bool?serial_out(uint8_t chByte);那么如何定義指向該函數(shù)原型的函數(shù)指針呢？
步驟1：用typedef定義一個函數(shù)原型類型：
typedef?bool?serial_out_t(uint8_t?chByte);或者省略形參的變量名：
typedef?bool?serial_out_t(uint8_t);步驟2：使用新類型按照普通指針的使用方法來使用。
使用新的類型來定義指向該類型的指針——函數(shù)指針
serial_out_t?*fnPutChar = NULL;...fnPutChar = &serial_out;
如果用傳統(tǒng)的方法，上面的代碼等效為：
bool?(*)(uint8_t)?fnPutChar = NULL;...fnPutChar = serial_out;
使用函數(shù)指針的來訪問函數(shù)
...if (NULL != fnPutChar) {????//!?調(diào)用函數(shù)指針?biāo)赶虻暮瘮?shù)????bResult?=?(*fnPutChar)('H');?????//!}...
需要特別注意：
我們并不是通過typedef來直接定義指針類型，而是定義一個專門針對目標(biāo)函數(shù)原型的新類型——這樣在定義函數(shù)指針變量時就和普通變量類型一樣需要使用“*”——任何時候都知道這是一個指針，不會迷惑。
雖然這里"&"在C語言語法上是可以省略的，但是為了簡化規(guī)則（簡化需要記憶的特殊情況），這里我們要遵守普通指針的使用規(guī)則——取地址的時候要使用取地址運(yùn)算符“&”，訪問指針?biāo)赶蚩臻g的時候，“*”也不能省略。
極大的提高了代碼的可讀性——與函數(shù)指針有關(guān)的代碼，任何時候一眼看就知道是一個指針；
極大的降低了函數(shù)指針的使用難度——通過typedef定義一個針對函數(shù)原型的類型，將函數(shù)指針的使用變得跟普通指針一摸一樣，從而省去了額外的記憶負(fù)擔(dān)；
允許輕松套娃
關(guān)于最后一點，我們不妨做一個極端一點的例子：
假設(shè)有一個函數(shù)，其輸入?yún)?shù)是一個函數(shù)指針，其返回函數(shù)也是一個函數(shù)指針：
typedef struct task_cb_t task_cb_t;typedef?const char *?get_err_string_t(task_cb_t *ptTask);typedef?void?on_task_cpl_evt_t(task_cb_t *ptTask);extern?get_err_code_t?*run_task(task_cb_t?*ptTask,?on_task_cpl_evt_t?*fnTaskCPLEvtHandler);
為了讓這個例子顯得更為合理，我假想了一個調(diào)度器，而run_task就是這個調(diào)度器執(zhí)行用戶任務(wù)的函數(shù)。分析上面的代碼容易清晰的獲得以下信息：
task_cb_t?是用戶任務(wù)的控制塊，具體內(nèi)容未知，但我們可以用它來聲明指針變量；
函數(shù)指針（get_err_code_t *）指向的函數(shù)可以返回指定任務(wù)的錯誤代碼；
函數(shù)指針（on_task_cpl_evt_t *）所指向的函數(shù)是一個事件處理程序；
函數(shù)?run_task會執(zhí)行指定的任務(wù)，“可能”會在任務(wù)執(zhí)行完成的時候通過函數(shù)指針?fnTaskCPLEvtHandler調(diào)用一個用戶指定的事件處理程序；
函數(shù)run_task在執(zhí)行指定任務(wù)的時候，如果發(fā)生了錯誤，“可能”會返回一個非NULL的函數(shù)指針，類型是：（get_err_code_t *），用戶可以通過這個函數(shù)指針獲取任務(wù)ptTask專屬的錯誤信息（字符串）；
怎么樣，是不是看起來一切都簡單自然？那你考慮過，如果要做一個指向run_task的函數(shù)指針應(yīng)該是什么樣么？套娃開始：
typedef?get_err_code_t?*run_task_t(task_cb_t?*, on_task_cpl_evt *);【注意】run_task_t 前面的“*”是 （get_err_code_t *）的一部分。
我們可以用新類型run_task_t定義一個函數(shù)指針：
static?run_task_t?*s_fnDispatcher = NULL;【后記】
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