麻省理工《C内存管理和C++面向对象编程》笔记---第一讲：认识C和内存管理

最近一年都在用.net和Java，现在需要用C了。昨天看到博客园首页的麻省理工开放课程，就找来看看，正好复习一下。这门《C内存管理和C++面向对象编程》不是那种上来就变量，循环的千篇一律的讲法，而是重点讲C的核心机制如内存管理、指针等，这对于我这种有一定编程基础，但很久没用C的人比较适合。简明的plain English，加上生动有趣的描述，看起来即畅快，又令人深受启发。不得不感慨MIT的水平。下面是我整理的笔记（部分翻译自课件，部分自己的总结）：

  原版课件见课程官方主页：点击

  课程中推荐的C/C++在线学习资料:http://www.cprogramming.com （个人觉得好的英文资料，读得时候虽然时不时要查查字典，但是比很多中文的都更容易理解，毕竟国外牛人多）

1. C语言家族

1) C: Dennis Ritchie于1972年在贝尔实验室开发出来；是一种命令式语言（imperative system language）

2) C++: Bjarne Stroustrup于1979年在贝尔实验室开发出来；是一种支持泛型(generics)的命令式，面向对象的语言

3）C#: 2001年，由微软开发。是一种多范型(multi-paradigm)编程语言，支持命令式、函数、泛型、面向对象和内存管理。

注：命令式语言又称强制式语言，通过指明一系列可执行的运算及运算的次序来描述计算过程的语言。平时我们用的大多数语言（比如，C,C+,Java,C#,Python等）都是命令式语言。与它相对的是函数式语言(functional language)，如Haskell,Lisp。函数式语言更像数学，命令式语言更接近人的思维。

2. C的典型特征：

1）编译型语言(compiled language)（相对于解释型语言来说）

编译型语言：程序在执行之前需要一个专门的编译过程，把程序编译成为机器语言的文件，运行时不需要重新翻译，直接运行编译的结果就行了。因此效率高

解释型语言：程序不需要编译，程序在运行时才翻译成机器语言，每执行一次都要翻译一次。因此效率比较低

2）命令式的

3) 人工管理内存

4）当需要涉及以下问题时使用C：

-速度

-内存

-低层次特性(low-level features)，如：移动stack pointer等

3. 内存抽象的层次（从内存的角度思考C...） 

抽象层次                        编程语言

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直接操作内存                     汇编语言

访问内存                         C，C++

内存自动管理                     Java,C#,Scheme/LISP,ML

4. C访问的内存：堆(heap)

堆是一块儿用于动态内存分配的内存区域

1）把它想像称为一个巨大的数组

2）通过指针(pointer)来访问

3）整个程序都能访问堆（如果操作系统允许的话）

5. 人工内存管理

目的：

1) 允许程序能够分配内存用于当前的使用

2）当程序执行完后，能够释放内存，用于重新分配

C语言的标准类库(standard library)中有malloc和free两个函数支持内存管理

6. 其它C访问的内存：棧(stack)

C语言中棧是编译器自动分配和回收，用于存放函数及其参数，局部变量等的内存区域

C函数将会分配到棧中：

1）函数在被调用时进棧(pushed on to stack)

2) 函数在返回时出棧(popefd off the stack)

3) 函数能访问当前棧顶部以下的所有内存(这里所谓的“顶部以下”如下图所示)

7.一些基本的C语法如变量，循环，分支等跳过。

 

8. 编译器。推荐使用GCC，一般是在linux下用gcc+gedit写C程序。

 

9. 调试工具：gdb和valgrind。

gdb文档: http://www.gnu.org/software/gdb/

valgrind文档：http://valgrind.org/

10. 课后作业1及源码：点击

课件主要是提供思路和引导，课后作业才是锻炼的最好途径。