该系列文章源于《深入理解C指针》的阅读与理解,由于本人的见识和知识的欠缺可能有误,还望大家批评指教。
C语言从诞生之初就非常善于和硬件打交道,经过这么多年的发展之后,其灵活性和超强的特征是受到几乎所有程序员的肯定。C语言的这种灵活性很大一部分程度来源与C指针,指针为C语言动态操控内存提供了支持,同时也便于访问硬件。由于编程的本质就是操控数据,而数据大多都在内存中,理解C管理内存的工作原理,就显得尤为重要了。知道malloc()函数能够从堆上申请内存,理解内存分配的本质则是另外的事。
C语言中掌握指针的意义:
1、撰写快速高效的代码
2、方便解决问题的途径
3、支持内存灵活的分配
4、使得表达异常的简洁
5、减少传递数据的开销
6、保护函数传递的数据
7、实现函数强大的回调
8、拥有数据万能的结合
C语言中指针的用途:
1、动态操控内存:2章、 3.1章
2、灵活数据传输:3.2章、
3、方便数据转型:类型定义、指针转换
4、统一数据存储:系统层面、内存组织
5、实现硬件访问:8.1章、 8.2章
6、强化数据结构:3.3章、 4章、 5章、 6章、 8.3章、 8.4章
编程的本质是操控数据,包括数组的组织和数据的操作,除了特殊的算法外,算法也是操作数据的范畴。数据操作需要计算机中CPU和内存的介入,CPU主要完成数据的计算:算术运算、逻辑运算、浮点运算,包括数据的传递方向和传递时机等。
指针:存放有内存地址的变量;
理解C指针:理解C语言组织内存方式(静);理解C程序管理内存方式(动);必须理解C语言的内存模型
C语言内存模型:操作系统(类型和架构)和编译器(厂商和版本)
变量和内存:变量做为计算中内存地址的别称,主要是给人看的;变量的三要素:类型和值
请看代码例子:
1 #include <stdio.h> 2 #include <stdlib.h> 3 #include <string.h> 4 5 int main(int argc, char **argv) 6 { 7 typedef struct student{ 8 char name[10]; 9 char class[6]; 10 char sex[2]; 11 int age; 12 //char zhu 13 } Student; 14 15 Student stu; 16 strcpy(stu.name, "zhangsan"); 17 strcpy(stu.class, "A1411"); 18 strcpy(stu.sex, "na"); 19 //stu.zhu = 'n'; 20 stu.age = 19; 21 22 printf("The stu information: "); 23 printf("Name: %s; ", stu.name); 24 printf("Class: %s; ", stu.class); 25 printf("Sex: %s; ", stu.sex); 26 printf("Age: %d; ", stu.age); 27 //printf("Zhu: %c; ", stu.zhu); 28 29 printf("The struct stu'size is %d ", sizeof(Student)); 30 31 return 0; 32 }
保留12、19、27行的代码的执行结果:
The stu information:
Name: zhangsan;
Class: A1411;
Sex: na;
Age: 19;
Zhu: n;
The struct stu'size is 28
其中12行代码和11行代码交换后执行结果:
The stu information:
Name: zhangsan;
Class: A1411;
Sex: na;
Age: 19;
Zhu: n;
The struct stu'size is 24
注释12、19、27行的代码的执行结果
The stu information:
Name: zhangsan;
Class: A1411;
Sex: na;
Age: 19;
The struct stu'size is 24
唯一的区别就是在结构体中增加了一个char型字符,但是结构体的大小增加了四个。
这个例子充分说明想学好C语言,必须搞定C语言中计算机的内存分配的原理和机制,否则C语言总是一知半解的。