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Wu-Jun Pei@Sprout2018
變數是怎麼儲存的？
變數是怎麼儲存的？
相信大家都知道電腦除了長在你面前的螢幕、滑鼠之外，主機裡面的 CPU、記憶體才是真正幫助運算的角色。
當中記憶體的功能就是紀錄我們所使用到的各種變數。
變數是怎麼儲存的？
儲存的方式大概會是每個變數開一個他需要用的大小（像是 int 有 4 byte，可以用 sizeof 查看），然後電腦就會記住這個變數的記憶體位置，以利之後的使用。
剩下的你就不用知道了
生活化的例子
今天我掌管了德田館（各位現在在的這棟，想像成是一大塊記憶體），想像每間房間都是存放變數的空間。
今天程式宣告一個整數 (int) 變數 abc = 123，存在204。
如果使用者要更改 abc 成 456，就是更改 204 這塊記憶體，把這塊記憶體的資料改成 456（想像成我可以在飛快的時間衝到教室把裡面存的 123 改成 456）
生活化的例子
如果今天又宣告一個 int 變數叫做 haha = 87，存在 304，那就可以想成是我飛快的衝到 304 並把 87 存到裡面。
生活化的例子
如果你今天想問 204 這個位置存什麼的話，我就會飛快的衝到 204，知道 204 存著 456，然後告訴你。
生活化的例子
如果今天你問我 404 裡面是多少？
一樣的，我會飛快的衝到 404 看裡面存什麼，但裡面存什麼就不保證了（可能是某次大戰留下的遺跡）。
註：在多數的情況下，亂戳記憶體不會是好的事情，很長會發生「應用程式已停止作業」
生活化的例子
註：
實際上，宣告變數時電腦會幫你找好一塊記憶體使用，不用指定。
飛快的：代表著忽略距離，很快的意思
寫成 code - 取址
寫成 code - 取址
從知道一個位置是什麼開始！
使用方法：
"&"符號（shift + 7）有一些特別的功用，其中一個是「取址」
int a;
std::cout << &a << std::endl;0x7ffee412b76c 是我得到的結果（做投影片的時候），0x 開頭代表是一個 16 進位的數字，沒什麼特別意義，只是 abc 住的位置而已。
寫成 code - 取址
寫成 code - 取址
int a = 1, b = 2, c = 3;
std::cout << "a stores in " << &a << ", its value is " << a << std::endl;
std::cout << "b stores in " << &b << ", its value is " << b << std::endl;
std::cout << "c stores in " << &c << ", its value is " << c << std::endl;
std::cout << "a uses " << sizeof(a) << " bytes" << std::endl;執行後比較跟旁邊的人有沒有使用一樣的記憶體位置
執行多次有沒有使用一樣的記憶體區塊
sizeof 練習：在自己寫的 struct 上使用 sizeof 試試看！
練習：
寫成 code - 指標
寫成 code - 指標
機會稍縱即逝，沒有好好看好剛剛那個位置就不見了，好想存起來喔～
指標派上用場了！
寫成 code - 指標
介紹指標：
有別於「取址」，指標是一種資料型態
還記得資料型態像是 int, char 嗎？分別拿來存整數以及字元。
指標是一種專門拿來存位置的資料型態！
寫成 code - 指標
使用方法：
"*"星星符號（shift + 8）除了乘法外也可以作為指標。
int abc = 123;
int *ptr = &abc;
std::cout << "&abc = " << &abc << std::endl;
std::cout << " ptr = " << ptr << std::endl;
std::cout << "ptr uses " << sizeof(ptr) << " bytes" << std::endl;寫成 code - 指標
注意到：
1. 我把 * 放在變數 ptr 的前面，而不是放在 int 的正後面，兩種方法都是可以接受的，個人習慣為主（見下頁code）
2. 在印出 ptr 的時候，不需要在額外加特殊的符號，因為它就是一個指標變數，本來就會印出一個位置！
3. 指標變數使用 8 byte
寫成 code - 指標
int abc = 123, def = 456;
int* ptr1 = &abc, ptr2 = &def;我喜歡讓指標 * 跟著變數！
int abc = 123, def = 456;
int *ptr1 = &abc, *ptr2 = &def;上面個程式碼片段會ＣＥ
這是可以被接受的
寫成 code - 指標
如果我今天有一個位置，我想知道裡面存什麼怎麼辦？
Recall: 查詢、甚至修改位置在 204 的值
寫成 code - 指標
"*"星星符號的第二個功能：「取值」
使用方法：
int abc = 123;
int *ptr = &abc;
std::cout << "*ptr = " << *ptr << std::endl;寫成 code - 指標
練習：
int abc = 123;
int *ptr = &abc;
std::cout << " abc = " << abc << std::endl;
std::cout << "&abc = " << &abc << std::endl;
std::cout << " ptr = " << ptr << std::endl;
std::cout << "*ptr = " << *ptr << std::endl;
std::cout << "-----------------------" << std::endl;
(*ptr) = 456;
std::cout << " abc = " << abc << std::endl;
std::cout << "*ptr = " << *ptr << std::endl;寫成 code - 指標
注意到：
如果改變到 ptr 那個位置存的值，因為那裡存著 abc，所以也會跟著改變！
註：你也可以對 ptr 取址，存到 ptr2 中......
陣列
陣列
大家還記得陣列嗎？
void PrintArray(int fib[], int N) {
std::cout << "Fibonacci numbers:" << std::endl;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
std::cout << fib[i] << " ";
}
std::cout << std::endl;
}
int main() {
int fib[10] = {0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34};
PrintArray(fib, 10);
}陣列
其實，陣列的那個 fib 也是一個指標
| Value | 0 | 1 | 1 | 2 | 3 | 5 | ... |
| Addr | fib | fib + 1 | fib + 2 | fib + 3 | fib + 4 | fib + 5 | ... |
其中，fib 存的位置就是這個陣列的開頭（第零項）的位置
陣列
Code Here
Conclusion
Conclusion
- "&"：取址符號，接在變數前面可以知道一個變數存的位置。
- "*"：指標變數型態，宣告變數時放在變數前面即可。
- "*"：取值符號，接在變數前面可以存取一個位置存的值，包括對值做操作。
- 陣列也是指標的一種
Conclusion
大家可能還沒感覺到指標的用處。
但他其實是很多東西重要的基礎，是很多進階的東西（像是下禮拜教到的一些簡單資料結構）都會用到，一開始可能會有點抽象有點難沒關係，有問題問就對了！
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By Wu-Jun Pei
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