前言

指針，是C語言中的一個(gè)重要概念及其特點(diǎn)，也是掌握C語言比較困難的部分。指針也就是內(nèi)存地址，指針變量是用來存放內(nèi)存地址的變量。

本質(zhì)還是一個(gè)變量，指針提供了一種對(duì)存儲(chǔ)位置的動(dòng)態(tài)訪問手段，（相對(duì)于普通變量而言，普通變量只能訪問自己所占的存儲(chǔ)位置）

內(nèi)存地址對(duì)齊，是計(jì)算機(jī)在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)排列、訪問數(shù)據(jù)的方式，包含了基本數(shù)據(jù)對(duì)齊和結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)對(duì)齊的兩種相互獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)的部分。

現(xiàn)代計(jì)算機(jī)在內(nèi)存中讀寫數(shù)據(jù)是按字節(jié)塊進(jìn)行操作，理論上任意類型的變量訪問可以從任何地址開始，但是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)任意數(shù)據(jù)類型在內(nèi)存中存放位置有限，它會(huì)要求這些數(shù)據(jù)的首地址的值為K（4位或者8位）的整數(shù)倍。

如何踩坑的？

在一份十分優(yōu)秀的代碼中，指針的使用率占比很高，因?yàn)橹羔樐茏尨a實(shí)現(xiàn)變得更自由、更高效和更方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，可對(duì)于不十分熟悉指針的朋友來說，用起來也許就是災(zāi)難（常見的就是程序跑飛）

因此，通過指針的使用率大概就能判斷一個(gè)人的編程能力水平

請(qǐng)看下面的代碼，運(yùn)行結(jié)果是怎么樣的呢？

// 假設(shè)數(shù)組首地址為 0x00004000，符合內(nèi)存對(duì)齊：4的倍數(shù) static unsigned char sg_arrBuf[100]; int main() { memset(sg_arrBuf, 0, sizeof(sg_arrBuf)); // 地址為 0x00004000 uint8_t *pucVal = (uint8_t *)&sg_arrBuf[0]; // 地址為 0x00004001 uint16_t *puiVal = (uint16_t *)&sg_arrBuf[1];

 *pucVal = 20; // HEX: 0x14 *puiVal = 2000; // HEX: 0x07d0 printf("HEX: "); for (int i = 0; i < 3; i++)
 { printf("%02x ", sg_arrBuf[i]);
 } printf("\n"); return 0;
}

很多朋友期望的結(jié)果如下（小端模式）：

HEX: 14 d0 07 

事實(shí)真的一定如此嗎？

不一定！

也許部分朋友在自己電腦上打開 VS 復(fù)制粘貼運(yùn)行了，編譯后運(yùn)行，結(jié)果還真和上面一樣！??！你這不是在忽悠人嗎！??！

那有試過在 MCU 上跑過嗎？是不是程序跑飛了？

為什么？

當(dāng)計(jì)算機(jī)讀取或?qū)懭雰?nèi)存地址時(shí)，它將以字（word）大小的塊進(jìn)行存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)對(duì)齊意味著將數(shù)據(jù)放在等于字長(zhǎng)的倍數(shù)的內(nèi)存偏移處，正是由于這種CPU處理內(nèi)存的方式從而提高了系統(tǒng)的性能。大多數(shù)CPU只能訪問內(nèi)存對(duì)齊的地址。

意味著部分系統(tǒng)架構(gòu)體系對(duì)于未對(duì)齊的地址進(jìn)行訪問時(shí)會(huì)發(fā)生異常，如果嘗試去訪問內(nèi)存未對(duì)齊的變量進(jìn)行操作會(huì)導(dǎo)致總線錯(cuò)誤。它只支持對(duì)齊訪問。
比如我們?cè)L問一個(gè) 4 字節(jié) (Double Word) 型的變量時(shí)，如果這個(gè)變量的起始地址是能被 4 整除的話，我們說這種訪問是雙字節(jié)對(duì)齊的。如果訪問一個(gè) 2 字節(jié) ( Word ) 變量，當(dāng)起始地址能被 2 整除時(shí)是對(duì)齊的。訪問字節(jié) ( Byte ) 型變量，總是對(duì)齊的。

根據(jù)這個(gè)就能很快鎖定問題原因了，那就是程序運(yùn)行到這個(gè)位置就導(dǎo)致總線錯(cuò)誤，從而跑飛了。

// 地址為 0x00004001，未對(duì)齊 *puiVal = 2000; // HEX: 0x07d0 

預(yù)防及解決措施

關(guān)于上述的寫法，有些朋友可能在電腦端實(shí)現(xiàn)了某個(gè)功能，電腦測(cè)試沒有任何問題，但是一旦移植到 MCU 上就不行，那么抓緊檢查一下是不是這個(gè)問題呢。
因此，為了確保我們的代碼有很高的移植性和穩(wěn)定性，那么一定要預(yù)防這種情況，可以通過采用訪問字節(jié) ( Byte ) 型變量，也可以使用memcpy的方式處理這種操作就能避免這種問題。

// 假設(shè)數(shù)組首地址為 0x00004000，符合內(nèi)存對(duì)齊: 4的倍數(shù) static unsigned char sg_arrBuf[100]; int main() { memset(sg_arrBuf, 0, sizeof(sg_arrBuf)); uint8_t ucVal = 20; uint16_t uiVal = 2000; memcpy(&sg_arrBuf[0], &ucVal, 1); memcpy(&sg_arrBuf[1], &uiVal, 2); printf("HEX: "); for (int i = 0; i < 3; i++)
 { printf("%02x ", sg_arrBuf[i]);
 } printf("\n"); return 0;
}

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