Speicher und Adressen

Der Arbeitsspeicher ist eine lange Reihe von Speicherzellen. Jede Zelle fasst ein Byte und hat eine Nummer — ihre Adresse.

• Byte:8 Bit, kleinste Einheit mit eigener Adresse.
• Adresse:Nummer eines Bytes, meist hexadezimal geschrieben: 0x1000.
• Hexadezimal:Ziffern 0–9 und a–f (a = 10 … f = 15); 0x10 = 16, 0x1000 = 4096.
• Variable:belegt je nach Typ mehrere Bytes direkt hintereinander; ihre Adresse ist die des ersten Bytes.
• sizeof:sizeof(int) oder sizeof x liefert die Größe in Byte — ausgeben mit %zu.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    printf("char:   %zu Byte\n", sizeof(char));
    printf("int:    %zu Byte\n", sizeof(int));
    printf("float:  %zu Byte\n", sizeof(float));
    printf("double: %zu Byte\n", sizeof(double));
    return 0;
}

$ gcc groesse.c -o groesse
$ ./groesse
char:   1 Byte
int:    4 Byte
float:  4 Byte
double: 8 Byte

• Typisch:So sind die Größen auf üblichen PCs. Sie hängen von System und Compiler ab — nur char hat immer 1 Byte.
• Lücken:Der Compiler legt z. B. ein int gern an eine durch 4 teilbare Adresse — davor bleiben Bytes frei.

Lege das Speicher-Lineal an: Ziehe die Marken 1 und 2 auf Byte-Grenzen oder tippe in den Streifen — die nähere Marke springt dorthin. Mit der Tastatur: Marke fokussieren, ←/→ ein Byte, ↑/↓ eine Zeile. Umschließen die Marken genau eine Variable, wird ihr sizeof aufgedeckt.

char c;  int n;  double d;  int a[3];

Halte fest: Der Abstand zweier Adressen ist die Anzahl der Bytes dazwischen: Endadresse − Startadresse. Für eine einzelne Variable ergibt das genau ihr sizeof; freie Bytes davor oder danach gehören nicht dazu.

Der Adressoperator & liefert die Adresse einer Variablen; printf gibt sie mit %p hexadezimal aus.

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int punkte = 17;
    double temp = 21.5;
    printf("punkte: Wert %d, Adresse %p\n", punkte, &punkte);
    printf("temp:   Wert %.1f, Adresse %p\n", temp, &temp);
    return 0;
}

$ ./adresse
punkte: Wert 17, Adresse 0x7fffefbd853c
temp:   Wert 21.5, Adresse 0x7fffefbd8540
$ ./adresse
punkte: Wert 17, Adresse 0x7fffaf1f3f1c
temp:   Wert 21.5, Adresse 0x7fffaf1f3f20

• &punkte:Adresse von punkte — nicht ihr Wert.
• %p:Platzhalter für Adressen, Ausgabe hexadezimal mit 0x.
• Echte Adressen:sind viel größer als 0x1000 — ein PC hat Milliarden Bytes.
• Jeder Start:liefert andere Adressen: Das Betriebssystem verteilt den Speicher zufällig (Schutz vor Angriffen).

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int alter;
    printf("Wie alt bist du? ");
    scanf("%d", &alter);          // & liefert die Adresse von alter
    printf("In 5 Jahren bist du %d.\n", alter + 5);
    return 0;
}

$ ./einlesen
Wie alt bist du? 14
In 5 Jahren bist du 19.

• scanf:liest eine Eingabe ein, Platzhalter wie bei printf.
• Warum &:scanf muss wissen, wohin es die Zahl schreiben soll — also braucht es die Adresse.