1. 指针长度与什么有关

先由一个问题引入，C语言指针占多少字节？

如果上过大一C语言课程，那你肯定脱口而出：4个字节。但是你可能忘了老师很早说的一个前提，在32位处理器（或操作系统/编译环境）中，才是这个答案。

实际上在64位处理器（或操作系统/编译环境）中，指针的长度是占8个字节。而在更早的16位、8位计算机中，这个答案可能是2字节、1字节。

可以看到，指针的长度，总是与处理器的处理位数正相关，那么C语言指针的长度，到底是有什么决定的呢？

1.1 ”X位处理器“的含义（机器字长）

我们常常听到32位/64位处理器的说法，这是什么意思？

CPU内有三大总线（控制总线、地址总线、数据总线）

操作内存简化过程：1. CPU通过地址总线，在内存中找到目的区域的位置；2. 通过控制总线告之读/写操作；3. 从缓存中读数写入内存（写操作）或 从内存中读书写入缓存（读操作）

所以XX位处理器是指，CPU在单位时间内一次能处理（处理、传输、暂时存储）的二进制数的位数

例如32位处理器，一次能处理32个二进制位（32bits）信息。即三大总线带宽是32位（32根线捆成一捆，每根线同时只能传输一位，32根便能同时传32位信息）

1.2 内存须知

内存中，每个内存单元都是8位（8bits=1B）的，所以把内存看成是一张二维表，它有n行8列。

像这样的每一行称为一个内存单元。（当然在计算机的发展历史上，出现过其他数目的内存单元，但是现在的通用计算机内存单元的可用位数都是8位（可能会加入校验位，但是可用的就是8位））

每个内存单元（即每一行）都有一个地址，例如容量4GB（一行有8位，为1B，有4G=2³²行）的内存条有34359738368位（4GB*8位）（这个二维表是2³²行8列）

为了给每一行编号，需要从000…000（32个0）编到111…111（32个1）。

1.3 指针长度

以32位计算机为例

32位处理器，一次能处理32个二进制位（32bits），即寻找地址时的地址总线需要32根，这样传输一遍就能找到准确地址（寻址能力为32位）。

所以32位处理器的指针为4字节（也就是32bits），能准确找最多2³²个地址不含糊，因此32位处理器最多也就支持4GB内存（有2³²个地址），再大就不行了。

同理，64位处理器的指针长度为8位。

总结：机器的字长就是指针的字长

1.4 int类型的字长

使用sizeof(int)查看int类型的字长

int类型的字长，同指针的字长，也就是机器的字长

即在32位的计算机里，int就是4个字节；在64位的计算机里，int就是8个字节。

2. 定义指针时为什么要用某个数据类型约束

既然处理器的处理位数是个定值，那么指针的长度就确定了，但是在定义时，我们是这样做的

// 指向整型的指针
int * P1 = NULL;
// 指向浮点类型的指针
float * P2 = NULL;
// 指向字符类型的指针
char * P3 = NULL;
// ……

可以看到，我们在定义是总是用int、float、char…这样的变量类型来约束指针。但是明明指针就是存放了一个地址（数），且长度是固定的（比如32位编译环境下是4字节），这么做是为什么呢？

这么做是为了移动指针的时候更方便。比如遍历一个整型数组时，定义一个指向整型的p1来指向各个元素，p1相当于同时指多个内存单元，此时用++p1就可以方便地向后移动一个元素了（指针加上一个整数，意味着向后挪动，不是数值相加），如果不以这种方式定义指针的话，就要明确指明向后移动多少个内存单元，例如32位处理器int类型长度为4字节，则往后移动一个元素，就要写成p1+=4（假设这里p1每次只指一个内存单元）