为什么 C 中的 64 位指针只使用 4 个字节而不是预期的 8 个字节？

Question

我正在努力成为“一个真正的人”，也就是从 C++ 转向 C。指针和 malloc 有时会让人感到困惑。我正在使用没有任何标志的 gcc，64 位 Linux。

所以我的第一个问题是：

int* c;
int* d;
void* shared = malloc(sizeof(int)*2);
c = shared;
d = shared + sizeof(int);
*c = 123;
*d = 321;

printf("c: %p, *c: %i\n", (void*)c, *c);
printf("d: %p, *d: %i\n", (void*)d, *d);
printf("sizeof(c): %lu, sizeof(d): %lu\n", sizeof(c), sizeof(d));

输出：c：0x1c97050，*c：123 d：0x1c97054，*d：321 sizeof（c）：8，sizeof（d）：8

将两个内存地址转换为十进制并检查它们的差异，得到 4。这意味着它们在内存中彼此相距 4 个字节？这意味着 int 用 4 个字节表示，sizeof(int) = 4。

但是由于 64 位内存，一个指针（我猜是任何类型的指针，但在我们的例子中是一个 int）是用 8 个字节表示的？这意味着我犯了一个错误，只分配了 4 个字节而不是所需的 8 个字节（int 而不是 int*）。

但为什么我没有丢失任何数据呢？纯粹是巧合/运气？

Answer 1

指针对象（c和d）占用的存储与数据（这些指针指向的对象）占用的存储无关。

这是一个假设的内存映射，显示了如何布局这些值（地址c和d凭空组成，假设大端布局）：

  Item            Address                0x01  0x02  0x03  0x04
  ----            -------                ----  ----  ----  ----
shared            0x0000000001c97050       00    00    00    7b
                  0x0000000001c97054       00    00    01    41
                  ...    
     c            0x000000fffff86400       00    00    00    00
                  0x000000fffff86404       01    c9    70    50
     d            0x000000fffff86408       00    00    00    00
                  0x000000fffff8640c       01    c9    70    54

在您的malloc调用中，您分配了空间来存储 2 个int对象，每个对象占用 4 个字节。shared位于地址 的第一个元素0x0000000001c97050存储4 字节值 123，位于地址 的第二个元素0x0000000001c97054存储 4 字节值321。

c位于地址 处的指针0x000000fffff86400存储 的第一个元素的8 字节shared地址，即0x0000000001c97050。d类似地，位于 address 处的指针0x000000fffff86408存储共享的第二个元素的地址，即0x0000000001c97054。

TL;DR - 您为数据分配了正确的内存量，这才是最重要的。

无端咆哮

我正在努力成为“一个真正的男人”，也就是从 C++ 转向 C

学习 C 并不会让你更有男子气概；它使你成为了解 C 的人。围绕 C 语言、C 编程和 C 程序员存在着许多糟糕的神话。是的，它的低级抽象迫使你时刻保持警惕，但这并不会让你变得有男子气概，它只会让你变得偏执。C 是适用于相当狭窄的应用程序领域（系统编程、非图形服务器端处理等）的正确工具，但对于一般应用程序编程，它已经被更易于使用的语言所掩盖。

此外，真正的程序员使用 Fortran。