C语言(内存管理)

main函数原型

界说：main函数有多种界说格式，main函数也是函数，函数相关的结论对main函数也有用（也可
以界说main函数的函数指针）。
main函数的完备写法：

1. int main(int argc,char *argv[]){}  
2. int main(int argc,char **argv){}

复制代码

扩展写法：

1. main(){} 等价 int main(){}
2. int main(void){}
3. void main(){}
4. void main(void){}
5. int main(int a){}
6. int main(int a,int a,int c){}
7. ...

复制代码

阐明：

• argc，argv是形参，它们俩可以修改
  
• main函数的扩展写法有些编译器不支持，编译报告诫
  
• argc和argv的通例写法：
  argc：存储了参数的个数
  argv：存储了全部参数的字符串形式
  

1. #include <stdio.h>
2. int main(int argc,char *argv[])
3. {
4. printf("argc=%d\n",argc);
5. }
6. int i = 1;
7. for(;i < argc; i++)
8. {
9. printf("%s,%s\n",argv[i],*(argv+i));// 下标法和指针法
10. }
11. return 0;

复制代码

4. main函数是体系通过函数指针的回调形调用的
   发起：1. 假如一个函数必要返回数组，发起将这个函数界说成
指针函数（返回值为指针的函数）
2. 假如一个被调函数必要接收主调函数传递一个非char类型的数组，发起被调函数的参数用
数组指针

1. #include <stdio.h>
2. /**
3. * 定义一个函数，从从成绩中求某一个学生的成绩
4. * @param n 索引，表示某个学生
5. * @param arr 数组指针，表示总成绩
6. */
7. float* get_score(float (*arr)[4],int n)
8. {
9. return arr[n];// *(arr+n)
10. }
11. int main(int argc,char *argv[])
12. {
13. // 创建一个二维数组
14. float scores[3][4] = {{66,67,78,88},{99,89,78,86},{56,78,67,57}};
15. float *p = get_score(scores,1);
16. printf("%5.2f\n",*(p+2));
17. return 0;
18. }

复制代码

• 假如一个被调函数的参数是一个字符数组{“aaa”,“bbb”…}，发起将参数类型界说为字符
  指针数组char *arr[]或者字符二级指针char **arr
  

1. #include <stdio.h>
2. // 需求：用一个指针数组， 存储一组字符串，要求写一个函数，取出数组中的字符串
3. char* get_str(char **p,int n)
4. {
5.     return *(p+n);
6. }
7.    
8. int main(int argc,char *argv[])
9. {
10.     // 指针数组
11.     char *arr[3] = {"hello","wangwu","zhangsan"};
12.     char *str = get_str(arr,1);
13.     printf("%s\n",str);
14.     return 0;
15. }

复制代码

• 假如必要将一个函数作为另一个函数的形参，发起将该函数的形参用函数指针表示
  

1. int add(int a,int b){ return a+b; }
2. int jisuan(int a,int b,int (*ADD)(int,int))
3. {
4. printf("开始计算：\n");
5. // 执行函数add
6. ADD(a,b);   
7. }
8. int main()
9. {
10. int a = 5,b = 3;
11. jisuan(a,b,add);

复制代码

内存管理

C历程内存布局

任何一个步伐，正常运行都必要内存资源，用来存放诸如变量、常量、函数代码等等。这些差别的
内容，所存储的内存地区是差别的，且差别的地区有差别的特性。因此我们必要研究C语言历程的
内存布局，逐个相识差别内存地区的特性。
每个C语言历程都拥有一片布局相同的虚拟内存，所谓的虚拟内存，就是从现实物理内存映射出来
的地址规范范围，最重要的特性是全部的虚拟内存布局都是相同的，极大地方便内核管理差别的进
程。比方三个完全不相干的历程p1、p2、p3，它们很显然会占据差别区段的物理内存，但颠末系
统的变换和映射，它们的虚拟内存的布局是完全一样的。
PM：Physical Memory，物理内存。
VM：Virtual Memory，虚拟内存。

将其中一个C语言含如历程的虚拟内存放大来看，会发现其内部包下地区：
栈（stack）
堆（heap）
数据段
代码段

虚拟内存中，内核区段对于应用步伐而言是禁闭的，它们用于存放操纵体系的关键性代码，别的由
于 Linux 体系的历史性原因，在虚拟内存的最底端 0x0 ~ 0x08048000 之间也有一段禁闭的区段，
该区段也是不可访问的。
虚拟内存中各个区段的具体内容:

栈内存

什么东西存储在栈内存中？
情况变量
下令行参数
局部变量（包罗形参）
栈内存有什么特点？
空间有限，尤其在嵌入式情况下。因此不可以用来存储尺寸太大的变量。
每当一个函数被调用，栈就会向下增长一段，用以存储该函数的局部变量。
每当一个函数退出，栈就会向上缩减一段，将该函数的局部变量所占内存归还给体系。
留意：
栈内存的分配和开释，都是由体系规定的，我们无法干预。

示例代码：

1. void func(int a, int *p) // 在函数 func 的栈内存中分配
2. {
3. double f1, f2;        
4. ...                  
5. }
6. // 在函数 func 的栈内存中分配
7. // 退出函数 func 时，系统的栈向上缩减，释放内存
8. int main(void)
9. {
10. int m  = 100;  // 在函数 main 的栈内存中分配
11. func(m, &m);  // 调用func时，系统的栈内存向下增长
12. }

复制代码

静态数据

C语言中，静态数据有两种：
全局变量：界说在函数外部的变量。
静态局部变量：界说在函数内部，且被static修饰的变量。
示例：

1. int a; // 全局变量，退出整个程序之前不会释放
2. void f(void)
3. {
4. static int b; // 静态局部变量，退出整个程序之前不会释放
5. printf("%d\n", b);
6. b++;
7. }
8. int main(void)
9. {
10. f();
11. f(); // 重复调用函数 f()，会使静态局部变量 b 的值不断增大
12. }

复制代码

为什么必要静态数据？

• 全局变量在默认的情况下，对全部文件可见，为某些必要在各个差别文件和函数间访问的数据
  提供操纵上的方便。
  
• 当我们希望一个函数退出后依然能保留局部变量的值，以便于下次调用时还能用时，静态局部
  变量可帮助实现这样的功能。
  留意1：
  若界说时未初始化，则体系会将全部的静态数据自动初始化为0
  静态数据初始化语句，只会实行一遍。
  静态数据从步伐开始运行时便已存在，直到步伐退出时才开释。
  留意2：
  static修饰局部变量：使之由栈内存暂时数据，酿成了静态数据。
  static修饰全局变量：使之由各文件可见的静态数据，酿成了本文件可见的静态数据。
  static修饰函数：使之由各文件可见的函数，酿成了本文件可见的静态函数。
  

数据段与代码段

数据段细分成如下几个地区：
.bss 段：存放未初始化的静态数据，它们将被体系自动初始化为0
.data段：存放已初始化的静态数据
.rodata段：存放常量数据
代码段细分成如下几个地区：
.text段：存放用户代码
.init段：存放体系初始化代码

1. int a;      
2. // 未初始化的全局变量，放置在.bss 中
3. int b = 100; // 已初始化的全局变量，放置在.data 中
4. int main(void)
5. {
6. static int c;      
7. // 未初始化的静态局部变量，放置在.bss 中
8. static int d = 200; // 已初始化的静态局部变量，放置在.data 中
9. }
10. // 以上代码中的常量100、200防止在.rodata 中

复制代码

堆内存

堆内存（heap）又被称为动态内存、自由内存，简称堆。堆是唯一可被开辟者自界说的区段，开辟
者可以根据必要申请内存的巨细、决定利用的时间长短等。但又由于这是一块体系“飞地”，全部的
细节均由开辟者本身把握，体系不对此做任何干预，给予开辟者绝对的“自由”，但也正因云云，对
开辟者的内存管理提出了很高的要求。对堆内存的合理利用，几乎是软件开辟中的一个永恒的话
题。
堆内存根本特性：
相比栈内存，堆的总巨细仅受限于物理内存，在物理内存允许的范围内，体系对堆内存的申
请不做限定。
相比栈内存，堆内存从下往上增长。
堆内存是匿名的，只能由指针来访问。
自界说分配的堆内存，除非开辟者自动开释，否则永不开释，直到步伐退出。

相关API：
申请堆内存：malloc() / calloc()
清零堆内存：bzero()
开释堆内存：free()

示例：

1. int *p = malloc(sizeof(int)); // 申请1块大小为 sizeof(int) 的堆内存
2. bzero(p, sizeof(int));        
3. // 将刚申请的堆内存清零
4. *p = 100; // 将整型数据 100 放入堆内存中
5. free(p);  // 释放堆内存
6. // 申请3块连续的大小为 sizeof(double) 的堆内存
7. double *k = calloc(3, sizeof(double));
8. k[0] = 0.618;
9. k[1] = 2.718;
10. k[2] = 3.142;
11. free(k);  // 释放堆内存

复制代码

留意：
malloc()申请的堆内存，默认情况下是随机值，一样平常必要用 bzero() 来清零。
calloc()申请的堆内存，默认情况下是已经清零了的，不必要再清零。
free()只能开释堆内存，并且只能开释整块堆内存，不能开释别的区段的内存或者开释一部
分堆内存。
开释内存的寄义：
开释内存意味着将内存的利用权归还给体系。
开释内存并不会改变指针的指向。
开释内存并不会对内存做任何修改，更不会将内存清零。

免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！更多信息从访问主页：qidao123.com:ToB企服之家，中国第一个企服评测及商务社交产业平台。