指针数组和数组指针: ?? ?指针数组: ?? ??? ?是由指针变量组成的数组,它的成员都是类型相同的指针变量。 ?? ??? ?int* arr[10] ?? ?数组指针: ?? ??? ?专门用于指向数组的指针就叫做数组指针; ?? ??? ?int (*arrp)[长度] ?? ?注意:一般在使用堆内存时,可能会使用它们来定义二维数组 ?? ? ?? ?数组与数组名 ?? ??? ?数组名就是一种特殊的指针,它是常量,不能修改它的值,它与数组的内存首地址之间是映射关系,它是没有自己的存储空间。 ?? ??? ?数组名 == &数组名 == &数组名[0] ?? ??? ?指针变量有自己的存储空间,指针变量是可以被修改的,如果指针变量中存储的是数组的内存首地址,那么指针变量可以当成数组一样使用 ?? ??? ?数组名也可以当做指针一样使用 ?? ??? ?数组名[i] ==? *(数组名+i) ?? ??? ?*(指针名+i) == 指针名[i] ?? ?数组作为函数参数时蜕变成指针传递过去,所以长度才会丢失 ?? ?void func(int arr[],int len) ?? ?void func(int* arr,int len)
?? ?二级指针 ?? ??? ?指向指针的指针就是二级指针,里面存储的是指针变量的地址 ?? ??? ?定义: ?? ??? ??? ?类型** 指针名_pp; 赋值: 指针名_pp = &指针变量; 解引用: * 指针名_pp <=> 指针变量; * *指针名_pp <=> *指针变量 <=> 普通变量 注意:当需要共享指针变量时,就必须使用二级指针
函数指针: 函数名本身就是一个地址(整数),他代表了本函数在代码段中的位置
专门用于指向函数的指针就叫做函数指针,里面存储的是函数在代码段中的首地址 返回值(*函数指针名p)(参数列表);//注意参数名不写
int scanf(const char* format, ...); 重定义scanf函数指针类型 ?? ?typedef int(*funcp)(const char*, ...); ?? ?funcp fp;//fp是scanf函数指针变量 回调 ?? ?把A函数指针作为B函数的参数传递给B函数,这样做就叫做函数回调
#include <stdio.h> ?? ??? ??? ?void swap(int** x, int** y) ?? ??? ?{ ?? ??? ??? ?int* tmp; ?? ??? ??? ?tmp = *x; ?? ??? ??? ?*x = *y; ?? ??? ??? ?*y = tmp; ?? ??? ?} ?? ??? ?int main(int argc, const char* argv[]) ?? ??? ?{ ?? ??? ??? ?int num1 = 1234, num2 = 5678; ?? ??? ??? ?int* p1 = &num1, * p2 = &num2; ?? ??? ??? ?swap(&p1, &p2); ?? ??? ??? ?printf("%d %d \n", num1, num2); ?? ??? ??? ?printf("%d %d \n", *p1, *p2); ?? ??? ?} 堆内存: 什么是堆内存: ?? ?进程的一个内存段(text、data、bss、heap、stack),由程序员手动管理 ?? ?优点:足够大、内存的申请释放受控制 ?? ?缺点:需要手动管理,使用麻烦 为什么要用堆内存: ?? ?1、随着程序的复杂,数据量变多 ?? ?2、其它内存段的申请、释放不受控制,堆内存的申请、释放是受控制的 如何使用堆内存: ?? ?C语言中没有能够控制堆内存的语句
#include <stdlib.h>
void* malloc(size_t size); ·功能:从堆内存中申请size个字节的内存,申请到的内存中是什么还不确定 ?? ?返回值:申请成功返回申请到的内存的首地址,失败返回NULL
void free(void* ptr); ·功能:释放一块堆内存 ?? ?ptr:想要释放的堆内存的首地址 ·注意:不能释放非法地址,不能连续释放,但是空指针可以free,还能连续free(NULL) ·注意:释放的仅仅是所有权,里面的数据不会被清理
void* calloc(size_t nmemb, size_t size); ·功能:从堆内存中申请nmemb块size个字节的连续的内存 ?? ?返回值:申请成功返回申请到的内存的首地址,失败返回NULL ·注意:申请到的依然是一块连续的内存,申请到的内存会被初始化为0
void* realloc(void* ptr, size_t size); ·功能:改变已有堆内存的大小, ptr:要调整的堆内存的首地址 size:调整后的字节数 返回值:返回调整后的内存首地址 ·注意:一定要重新接收调整后的内存首地址,有可能不是在原位置是调大调小 如果无法在原位置调整大小: 1、申请一块新的符合调整后大小的内存块 2、把原内存中内容拷贝到新内存去 3、把原内存释放掉,同时返回新内存块首地址
malloc 的内存管理机制: 当首次向malloc申请内存时,malloc会向操作系统申请内存。操作系统会直接分配33页(一页 = 4096字节)内存给 malloc管理,但不意味着可以越界访问,因为malloc会把剩下的内存分给其他人,这样就可能产生脏数据
每个堆内存块之间有一些空隙(至少4字节),这些空隙一部分是为了内存的对齐,其中有4字节是为了记录 malloc必要的维护信息,这些维护信息记录了下次分配内存的位置,如果维护信息被破坏会影响下一次malloc 和free的调用
堆内存越界有什么后果? ·一切正常 ·脏数据 ·段错误 ·影响下一次malloc和free
使用堆内存需要注意的问题: ·内存泄漏: 内存无法使用,也无法释放,而再次使用时只能重新申请,然后又泄漏,重复以上过程,长期以往导致系统中可用内存越来越少 注意:程序一旦结束,属于它的所有资源都会被操作系统回收 ·如何避免内存泄漏: 谁申请的谁释放,谁知道该释放谁释放 ·如何定位内存泄漏:(上网查一下) 1、查看内存的使用情况 (win任务管理器 Linux ps - aux) 2、分析代码,借助一些分析代码的工具mtrace检查malloc和free的调用情况 3、封装malloc和free,把他们的调用过程记录到日志 ·内存碎片 已经释放但是又无法使用的内存就叫内存碎片,是由于内存的申请和释放时间不协调导致的 无法避免,只能尽量减少 ·如何减少内存碎片的产生 1、尽量使用栈内存 2、尽量的申请大块内存自己管理 3、不要频繁申请释放内存
内存清理函数: ?? ?·bzero ?? ?#include <strings.h> ?? ?void bzero(void* s, size_t n); ?? ?功能:把一块内存清理为0 ?? ?s:内存块的首地址 ?? ?n:要清理为0的内存字节数 ?? ?·memset ?? ?#include <string.h> ?? ?void* memset(void* s, int c, size_t n); ?? ?功能:把内存块按字节设置为c ?? ?s : 内存块的首地址 ?? ?c : 想要设置的值 ?? ?n : 想要设置的字节数 ?? ?返回值:设置成功后的内存首地址 ?? ?注意:每个字节设置成c ?? ??? ? 堆内存如何申请二维数组: ?? ?int* arrp = malloc(40); ?? ?·指针数组 ?? ??? ?int* arr[m]; ?? ?for (int i = 0; i < m; i++) ?? ?{ ?? ??? ?arr[i] = malloc(n); ?? ?} ?? ?申请m行n列的二维数组 ?? ?注意:每一行的n值可以不同,可以申请不规则的二维数组 ?? ??? ?释放时需要单独释放每一行?? ? ?? ?对内存要求较低,容易产生内存碎片 ?? ?·数组指针 ?? ??? ?类型名 (*arrp)[列数] = malloc(sizeof(类型)*列数*行数); ?? ?对内存要求更高,但不容易产生内存碎片 ?? ?注意:无论使用哪个,访问二维数组中的成员时,只需要像访问普通二维数组一样既可 ?? ?练习1: ?? ?计算出100-1000之间的所有素数,结果存储在堆内存中,不能浪费内存 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <stdbool.h> ?? ??? ?bool sushu(int a) ?? ?{ ?? ??? ?for (int i = 2; i <= a / 2; i++) ?? ??? ?{ ?? ??? ??? ?if (a % i == 0) ?? ??? ??? ?{ ?? ??? ??? ??? ?return false; ?? ??? ??? ?} ?? ??? ?} ?? ??? ?return true; ?? ?} ?? ?int main(int argc, const char* argv[]) ?? ?{ ?? ??? ?int* arrp = NULL, cnt = 0; ?? ??? ?for (int i = 100; i <= 1000; i++) ?? ??? ?{ ?? ??? ??? ?if (sushu(i)) ?? ??? ??? ?{ ?? ??? ??? ??? ?arrp = realloc(arrp, (cnt + 1) * 4); ?? ??? ??? ??? ?arrp[cnt++] = i; ?? ??? ??? ?} ?? ??? ?} ?? ??? ?while (cnt--) ?? ??? ?{ ?? ??? ??? ?printf("%d ", arrp[cnt]); ?? ??? ?} ?? ??? ?return 0; ?? ?} 1、堆内存和栈内存的区别 ?? ?是什么,有什么用,优缺点,注意事项 ?? ?谁管理,大小,使用,安全性 2、堆内存越界的后果 ?? ?脏数据 ?? ?超过33页产生段错误 ?? ?破坏了malloc的维护信息,会影响下一次的malloc和free 3、什么是内存泄漏、如何定位内存泄漏 ?? ?由于程序的业务逻辑问题或者粗心大意导致使用完的内存没有释放,当再次需要时又重新申请,又继续没释放,长期如此导致可用 ?? ?内存越来越少,系统越来越慢甚至崩溃,这种情况叫做内存泄漏 ?? ?1、Windows查看任务管理器,Linux通过ps命令,可用用过GDB调试查看内存使用情况 ?? ?2、借助mtrace工具分析malloc和free代码使用情况 ?? ?3、封装malloc和free,记录调用情况 4、什么是内存碎片,如何尽量减少内存碎片 ?? ?已经释放的,但又无法使用的内存,由于申请释放的时间大小不协调导致的, ?? ?1、尽量使用栈内存 ?? ?2、申请大块内存自己管理 ?? ?3、不要频繁申请释放堆内存
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