1. 存储空间、符号、地址
1.1 存储空间
1.1.1 什么是存储空间
就是程序代码和数据的存放空间，笼统可以分为如下两种情况。
没有运行时：
存储在硬盘（外存）上，所以此时的存储空间为硬盘。
运行时：
代码和数据存放在内存上，供cpu访问。
当然程序在运行时，还需要用到寄存器和cache，寄存器和cache同样也是存储器，它是用于缓存内存中的代码和数据，所有这些存储器（硬盘、内存、寄存器、cache）都是由单个字节堆叠而成，存储空间中的每个字节都有自己的地址，如果没有地址的话，是无法访问它们的，每个字节的地址就好比是每个字节的门牌号。
一般来说，当我们说存储器时，主要指的是内存。
1.1.2 程序运行时，cpu是如何访问内存中的代码和数据的
存储器中的每个字节都有地址，这个地址就是每个字节的门牌号，通过地址就能找到每一个字节并访问它，
访问权限有两种：
· 可读可写
程序的“.data、.bss、堆、栈空间”就是可读可写的。
变量空间要求是可读可写的，所以变量空间就开辟于这些中。
· 只读
.rodata、.text为只读的。
代码和常量只能被读，所以代码和常量就放在这两个中。
疑问：怎么没有“不可读不可写”和“只写”的权限呢？
答：两种权限没有意义
· 不可读不可写：这个存储空间没有任何作用
· 只写：写入数据的目的是为了读出，只写入不读出，这种权限的存储空间也没有任何意义
1.1.3 地址 与 指针
（1）地址是个啥
地址就是一个数，这个数可以唯一标记每个字节的存在，就好比人的身份证一样，也是一个数，可以唯一的标记每个人的存在。
举个例子，如果内存大小为4G，那么内存的地址范围就是
0x00000000 ~ 0xFFFFFFFF：十六进制表示时的范围
0 ~ 4G-1 ：十进制表示时的范围
0x00000000 ~ 0xFFFFFFFF这个地址，就是一些用来唯一标记字节空间的数。
（2）指针就是地址的另一个名字
为什么地址也称为“指针”呢？
通过某地址能够唯一的访问某个字节，所以地址唯一的指向了某字节，这就像“指针”一样具有指向作用，因此才被形象的称为了“指针”。
这就好比我知道你们家的地址，然后就能找到你们家，此时就说“你们家的地址”是指向你们家的指针。
所以记住了，指针就是地址，地址就是指针。
（3）指针与指针变量
指针：地址。
指针变量：存放地址（指针）的变量
int a; int *p = &a;
&a：a的指针
a有四个字节，每个字节都有地址，但是只有第一个字节的地址才是a的指针，为什么是这样的，后面在解释。
p：放地址（指针）的指针变量
这里要注意一点，指针变量里面放了指针后，我们就说p指向a，但是我们自己应该清楚，具有指向作用的是p里面的指针（地址），而不是指针变量，指针变量只是放指针的篮子。
指针变量里面的指针发生变化后，这个指向就发生变化了，所以说对于指针变量来说，具有指向作用的是里面放的指针，不是指针变量本身。
不过以后为了称呼的方便，我们往往会将“指针变量”也简称为指针，所有平时称呼“指针”的时候，有可能指的地址，也可能指的是指针变量，就看说话的语境，不过在本章里面，为了表达更清晰，我会按照准确的名字来称呼。
1.1.4 符号与地址
（1）程序运行时，访问存储空间是核心动作
1）CPU执行的代码从哪里来
要访问.text所对应存储空间。
2）CPU按照代码要求去加、减、乘、除、与、或、非运算数据时，数据从哪来
（a）变量数据：需要访问.data、.bss、堆、栈空间。
（b）常量数据：需要访问.text、.rodata的空间。
3）计算后的结果
得到这结果后，这个结果数据不管是拿去给USB输出，还是给LCD显示，还是给扬声器播放，还是控制机械手臂，都要先在.data、.bss、堆、栈中开辟变量空间，暂存这个结果数据，然后再将结果数据输出外设的寄存器、显存、声卡等，就可以控制USB、LCD、扬声器、机械手臂等外设工作了。
其实寄存器、显存、声卡等同样也是存储器，也是通过地址去操作的，只不过这些事情往往都是由驱动程序去做的。
对于应用程序俩说，主要访问的存储器是内存，而不是寄存器、显存、声卡这些玩意，这些是由驱动程序来访问的。
（2）符号 与 地址
前面说过，都是通过地址来访问存储空间的，直接通过地址来访问的话很不人性化的，所以在高级语言里面，地址都被替换为了符号。
比如我使用某个变空间，在高级语言里面，就通过变量名来访问，变量名就是一个符号，通过这个符号就可以操作这个变量，不必直接使用地址。
所以在高级语言的程序里面，程序员基本只见符号，不见地址，正是由于这样的做法，使得高级语言的语法相对汇编来说，非常的人性化，因为直接操作地址的话，你需要了解硬件结构，特别是存储器的结构，否则你就不知道应该操作那个地址，这就很痛苦，但是变成符号后，程序员不用关心这些，只关心符号即可。
编译后，符号虽然会被转化为地址，但是在高级语言的语法里面，符号并不直接等于地址，你不能直接当做地址来使用，在高级语言里面，符号会受到作用域的限制，缺少一定的灵活性。
所以为了能够更加自由的操作存储空间，像c/c++这种高级语言，除了能够使用符号来操作外，它还允许直接使用地址来操作，使用地址来操作时，可以不受符号作用域的限制。
1）作用域受限的例子。
a.c
int fun1(void)
{
int a = 200;
}
int fun2(void)
{
int a;
fun1(a);
}fun1和fun2中a的作用域，只在自己函数中有效，所以通过修改fun1的a，对fun2中a不受影响。
a.c
int fun(void)
{
flag = 100;
fun1();
}b.c
static int flag = 0;
static int fun1()
{
...
}flag和fun1的作用域只在b.c中，因此a.c中的fun函数无法引用。
疑问：作用域限制是好还是坏？
答：有好有坏。
好处：防止相互干扰，比如防止命名冲突，防止相互篡改数据等
缺点：作用域限制太严，会使得编程过于死板，不够灵活
所以像c/c++为了更加的灵活，就加入直接的地址操作，这样就可以取一个折中，既可以受到作用域的限制，又可以保持灵活性，比如看下面的例子。
2）修改上面的例子
a.c
int fun1(int *a)
{
*a = 200;
}
int fun2(void)
{
int a;
fun1(&a);
}直接改fun1和fun2的a，相互不受影响，这个是作用域在发挥作用。
但是由于fun2将a的地址（指针）传给fun1的a，所以在fun1中通过*a就可以读写fun2中a，又可以修改fun2中的a，如此就有了相当的灵活性。
3）再举一个例子
a.c
int fun(int *flag, void (*fun1p)())
{
*flag = 100; //引用flag
fun1p(); //调用fun1
} b.c
static int flag = 0;
static int fun1()
{
...
}
static int fun2()
{
fun(&flag, fun1);
}flag和fun1是a.c本地的，在a.c中时无法直接调用的，但是通过fun(&flag, funp)将flag和fun1的地址传递给a.c中的fun后，fun通过地址依然能够引用flag和fun1。
疑问：为什么不将static直接改为extern？
答：这样当然也能解决问题，而且一般情况也都是使用这种方式来解决的，但是当工程代码写的复杂后，必须对于函数全局
全局变量的作用域进行限制，这样可以有更好封闭性，特别当代码需要进行逻辑上的分层时，那么不同层必须需要有相当的封闭性，在封闭之后层与层之间的对接，就需要靠这种方式来实现。
当然对接函数必须是extern的，比如，如果例子中连fun函数都是static的，那就完全隔离了。
疑问：封闭性的好处？
· 防止命名冲突
· 防止胡乱引用
· 防止数据篡改
这就好比为了防止两个区域相互干扰，那就需要建立围栏加以限制，但是不能完全封死，为了让区域间还能沟通，所以还得留下一道门。
在上面的例子中，void (*fun1p)()中fun1p是函数指针变量，有关函数指针变量，本章后面再详介绍。
4）java/c#等语言中有指针吗？
在java和c#等高级语言中，并不允许在代码中直接操作地址，只能使用符号来操作，虽然没了指针后，灵活性降低了，但是也同时规避了指针所带来的风险，因为指针不受作用域限制，直接通过地址操作空间，因此存在潜在的危害，没有了指针，这种风险自然也就没有了，不过代价就是灵活性降低了。