На что указывают указатели?

Question

[sddvxd]

Вникаю в суть отладок программ, дошел до указателей. В книжке которую я читаю слишком профессионально написано. Из какой-то статьи прочитал, что указатели указывают на область памяти, в которой хранится структура, а по смещению байт можно спустится на нижние поля структуры. Если я правильно понял и правильно сформулировал для себя определение, то что можно считать структурой? Экземпляр класса?

Допустим

class Car
{
    infoCar* examplePointer; // Указатель на структуру
}

class InfoCar
{
    int hp;
    string color;
    long idCar;
}

Answer 1

[15432]

Указатель это адрес оперативной памяти, где расположен экземпляр класса. По этому адресу хранятся значения всех свойств этого экземпляра класса, а также указатель на таблицу методов и статических членов класса (общая для всех экземпляров)

Указатель на обычную переменную типа int - всего лишь адрес памяти, где расположено значение этой переменной.

Указатель на функцию - адрес памяти, где хранится код функции.

Ну и так далее

Comments

[sddvxd]

Эти адреса в памяти генерируются каждый раз разные? А что за "статические указатели"? Поэтому и возник вопрос: статические и обычные указатели, как динамические создаются в памяти и при чем тут статические

[15432]

Статические элементы класса (ключевое слово static перед описанием переменной) общие для всех экземпляров. С указателями и выделением памяти не особо связано.

Когда программа запускается, система выделяет ей диапазон адресов памяти, может быть произвольным - зависит от операционной системы. В этой памяти располагается стек (в нем будут находиться в том числе и локальные переменные) и куча (динамически выделяемая память, для new и malloc).

Вот где переменная расположена, туда и будет указывать указатель. Для локальной переменной это будет участок стека, для динамически выделенной через new - место в куче.

[sddvxd]

15432: почитал побольше про указатели и ссылки. фактически это одно и то-же (это адрес в памяти). т.е. когда я объявляю переменную int hp = 1, то в стек помещается адрес на hp? и еще, про многоуровневые смещения. когда я нахожу в cheat engine адрес того или иного значения, то я натыкаюсь на еще один указатель (в структуре указатель на указатель как пример), то я должен идти по цепочке указателей пока не дойду до самой первой структуры?

[15432]

sddvxd: когда вы в коде пишете int i, компилятор выделяет в стеке 4 байта места под эту переменную.
Цепочки указателей в обычном случае не возникает, описанное вами похоже на связный список - каждый элемент списка содержит в начале структуры указатель на следующий элемент.
В памяти приложения может быть очень много структур, содержащих указатели на что-то ещё.

Answer 2

[Толстый Лорри]

Указатель указывает на базовый адрес (первый байт) экземпляра типа. В вашей структуре там лежит член hp типа int, его адрес совпадает с базовым. Он занимает sizeof(int) байт. То есть color находится по адресу базовый адрес + sizeof(int). Следующий член idCar находится по адресу базовый адрес + sizeof(int) + sizeof(string) и так далее. Но на это полагаться опасно, т.к. существует такое понятие, как выравнивание: часто операционные системы выравнивают данные по границе машинного слова. Т.е. если в нашей архитектуре машинное слово - 4 байта, а член структуры занимает 3 байта (char[3]), то будет добавлено пустое пространство в 1 байт и следующий член разместится по адресу адрес char-массива + sizeof(char[3]) + 1

Тип указателя определяет, на какое количество байт будет происходить смещение указателя при адресной арифметике. Т.е. char* смещается на 1 байт, int* (при sizeof(int) == 4) на 4 байта, к void* адресную арифметику применять нельзя, потому что его размер нам неизвестен.