C_深入（内存模型）

01 数据类型：

为什么有数据类型？

现实生活中的数据太多而且大小形态不一。

数据类型与内存的关系:

数据类型的本质：创建变量的模具，是固定大小的别名。

#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "string.h"
int main() {
    int a;
    int b[10];
    printf("b:%d,b+1:%d,&b:%d,&b+1:%d \n",b,b+1,&b,&b+1);
    //b:6422152,b+1:6422156,&b:6422152,&b+1:6422192
    system("pause");
}

问题:b,&b所代表的数据类型不一样：

b代表的是数组首元素的地址，&b代表的是整个数组的地址。&b+1,相当于给整个数组加了1个数组大小的地址。

重点：（数组数据类型：1.定义;2.数组指针;3.数组类型和数组指针类型的关系）

数组的大小：

printf("sizeof(b):%d",sizeof(b));//40
printf("sizeof(a):%d",sizeof(a));//4

数据类型的作用：编译器预算对象分配的内存空间大小。

数据类型的别名：typedef

struct Teacher{
    char name[30];
    int age;
}

main:
struct Teacher t1;//没有struct关键字会报错
t1.age = 3;

自定义数据类型：typedef

typedef struct Teacher{
    char name[20];
    int age;
}Teacher;

main:
    struct Teacher t1;//没有struct关键字不会报错
    t1.age = 31;

c语言中会报错，c++中增强了struct关键字。会没有问题。

数据类型的封装

1.void"无类型"，void*"无类型指针"，可以指向任何类型的数据。

2.用法：

1.数据类型的封装

int InitHardEnv(void **handle);

典型的如内存操作函数memcpy和memset的函数原型分别为 　 void * memcpy(void *dest, const void *src, size_t len);

　 void * memset ( void * buffer, int c, size_t num );

2.void修饰函数返回值和参数，仅表示无。

如果函数没有返回值，那么应该将其声明为void型

如果函数没有参数，应该声明其参数为void

int function(void) {

return 1;

}

3.void指针的含义：

C语言规定只有相同类型的指针才可以相互赋值

void指针作为左值用于“接收”任意类型的指针

void指针作为右值赋值给其它指针时需要强制类型转换

      int *p1 = NULL;
      char *p2 = (char *)malloc(sizoeof(char)*20);

变量本质分析

变量概念：即能读又能写的内存对象，若一旦初始化不能修改的对象是常量。

变量的本质：

1.程序通过变量名来申请和命名空间

2.通过变量名访问内存空间（一段连续）内存空间的别名（犹如门牌号）

3.修改变量的方法：

1.直接（赋值法）eg:int a = 78;

2.间接。内存有地址编号，通过地址编号可以修改内存；

int a;
int b;
int *p;
a = 10;//直接修改
printf("&a:%d\n",&a);//获取到a的地址1245024
//间接修改====直接通过内存修改
*((int*)1245024) = 200;//int* 表示类型，*()代表作指针
printf("a:%d\n",a);//200
{
    p = 1245024;
    *p = 300;//间接赋值 通过指针修改
}
printf("a:%d\n",a);//300

4.对内存空间能取别名.....

5.数据类型和变量的关系:通过数据类型定义变量

总结：

1.对内存，可读可写；

2.通过变量往内存读写数据；

3.不是向变量读写数据，而是向变量所代表的内存空间中写数据。(变量跑哪去了?变量有变量的存储空间)；

思考1：变量三要素(名称、大小、作用域)，变量的生命周期？

思考2：C++编译器是如何管理函数1，函数2变量之间的关系的？

程序内存四区模型

内存四区的流程：

硬盘（程序）>>内存（代码，操作系统代码）=>>执行过程中，C程序内存管理（堆区，栈区，全局区，代码区）

流程说明：

1.操作系统把物理硬盘代码load到内存

2.操作系统把c代码分成四个区

3.操作系统找到main函数入口执行

各区元素分析：

1.栈区（stack）：由编译系统自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等。

2.堆区（heap）：一般由程序员分配释放（动态内存申请与释放）如程序员不释放，程序结束时可能操作系统回收。

3.全局区（静态区）（static）：如果存储的值一样，c++编译器会自动保留一份。

1.全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域，未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域，该区域在程序结束后有操作系统释放。

2.常量区：字符串常量和其他常量的存储位置，程序结束后有操作系统释放。

4.程序代码区：存放函数的二进制代码。

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>

char *getStr1()
{
	char *p1 = "abcdefg2";
	return p1;
}
char *getStr2()
{
	char *p2 = "abcdefg2";
	return p2;
}

void main()
{
	char *p1 = NULL;
	char *p2 = NULL;
	p1 = getStr1();
	p2 = getStr2();

	//打印p1 p2 所指向内存空间的数据
	printf("p1:%s , p2:%s \n", p1, p2);

	//打印p1 p2 的值
	printf("p1:%d , p2:%d \n", p1, p2);//竟然是相等的

	printf("hello...\n");
	system("pause");
	return ;
}