【C语言探索之旅】第一部分第四课第一章：变量的世界之内存那档事

内容简介

1、课程大纲

2、第一部分第四课第一章：变量的世界之内存那档事

3、第一部分第四课第二章预告：变量的世界之声明变量

课程大纲

我们的课程分为四大部分，每一个部分结束后都会有练习题，并会公布答案。还会带大家用C语言编写三个游戏。

C语言编程基础知识

什么是编程？
工欲善其事，必先利其器
你的第一个程序
变量的世界
运算符
条件表达式
循环语句
实战：第一个C语言小游戏
函数
练习题
习作：完善第一个C语言小游戏

C语言高级技术

模块化编程
进击的指针，C语言王牌
数组
字符串
预处理
创建你自己的变量类型
文件读写
动态分配
实战：“悬挂小人”游戏
安全的文本输入
练习题
习作：用自己的语言解释指针

用基于C语言的SDL库开发2D游戏

安装SDL
创建窗口和画布
显示图像
事件处理
实战：“超级玛丽推箱子”游戏
掌握时间的使用
用SDL_ttf编辑文字
用FMOD控制声音
实战：可视化的声音谱线
练习题

数据结构

链表
堆，栈和队列
哈希表
练习题

第一部分第四课第一章：变量的世界之内存那档事

经过第三课《你的第一个程序》，我们已经知道怎么在屏幕上显示文字了。暂时我们也就只能做这么多了。而这是正常的，因为我们还没学习很重要的编程知识：变量

这一课知识点比较多，我们会分为几个章节来学习：

内存那档事
声明变量
显示变量内容
提取输入内容

第一章我们学习电脑内存的知识。

每一个正常人都有记忆，我们的老朋友电脑也不例外，只不过它比我们“厉害”，它的记忆（存储器）有好几种。

为什么电脑要有好几种存储器呢？单单一种还不够吗？

不够：主要问题是我们想要电脑有一个既快捷（能够很快提取信息）又容量大（能够存储很多数据）的存储器。然而，你会哑然失笑，因为目前我们还没有一种兼具快捷和大容量两种特性的存储器。更准确地说，高速存储器太贵，所以容量只能低一点。

因此，我们只好给电脑配备：

要么是很高速但是低容量的存储器
要么是大容量但是低速的存储器

不同类型的存储器

以下列出电脑的存储器类型，从速度最快到速度最慢排序：

寄存器（Register）：位于处理器（Processor）上，非常快（近水楼台先得月）
高速缓存（Cache）：用于链接寄存器和内存
内存（Memory）：这是我们编程时最常打交道的存储器，也是平时我们买电脑时很关心的数据之一
硬盘（Hard Disk）：你肯定不陌生，就是平时Windows电脑里的C盘，D盘之类的（当然还有很多其他类型的硬盘，比如U盘，EEPROM等），我们在里面存储文件，照片，视频等

正如上面所说，我们这里把存储器从最快（寄存器）到最慢（硬盘）做了分类。你应该可以推断出寄存器相比硬盘来说，容量要小很多。寄存器只能存储少量的数据，而硬盘则可以存储大量的数据。

当我们说一个存储器慢的时候，其实是相对电脑的处理速度而言的。读取硬盘大概要耗费8毫秒，对于一台电脑来说那已经很慢了（现在普通的家用电脑的运算速度都已经可以达到每秒几十亿次了，1GHz对应每秒10亿次，如果你的电脑主频是2.5GHz，那运算速度就是每秒25亿次；现在家用的双核电脑通常都能达到每秒五十亿次运算（2*2.5GHz）左右的水平）

上面所说的内容我们要掌握什么呢？

事实上，只需要关心一部分就够了。要知道在编程时，我们基本上只和内存打交道。我们也会学习如何读写硬盘，在硬盘上创建文件（在之后的课程中，暂时还不学）。至于寄存器和高速缓存，我们基本不关心，这是电脑的事。

当然，在一些很底层的语言中，比如汇编语言（Assembly，简称ASM），我们会经常用到寄存器。小编以前跟着王爽老师的《汇编语言》第二版学了汇编，那本书编得挺好。但是我想说的是，用汇编哪怕只是做个乘法，也是很不容易的。幸运的是，在C语言（或其他大部分语言）中做乘法很简单。

还要记住一个很重要的知识点：上述四种存储器类型中，只有硬盘是可以永久保存数据的，其他的存储器（寄存器，高速缓存，内存）都是暂时性的存储器：当你关闭电脑时，这些存储器会清空。

幸好，当你重新开启电脑时，硬盘里的数据始终存在，所以你的电脑还知道自己姓什名谁。

内存

既然我们以后的大部分时间都要跟内存打交道，那岂能不来认识认识这位朋友呢？

我们用变焦镜头的形式慢慢道来。

一开始看到的是我们的电脑的图片：

上图中的鼠标，键盘，显示屏你应该都不陌生吧，还有右边那个大家伙：主机箱。

我们关心的是主机箱，因为我们的内存在这里面

当然我们的硬盘，寄存器和高度缓存也都在这个主机箱里。

我们来开盖看看里面的内容吧

看上去有点凌乱，不过不用担心，我们并不需要知道各部分的功能，我们只需要关心我们这一章的主角：内存。

它在哪呢？细心的读者可能发现了，我用红色框标识的那个区域就是内存所在。

我并没有标出其他两种存储器：高速缓存和寄存器，因为它们实在太小了，不容易看到。

下图就是内存条的样子

内存也经常被称为RAM，是Random Access Memory（随机存取存储器）的缩写。所以之后的课程我们有时也会用RAM来称呼内存。

内存图示

从外观上，即使我们用显微镜来看内存条，也看不出个所以然来。我们关心的是它内部的运作机制。

下面是一张内存机制的图示

很精简是吧，因为我们不需要知道太多细节。不然我们可能会被告知：“你，你知道得太多了。” 然后…就没有然后了→_→

如果你能搞清楚上图，暂时也已经足够啦。

如你所见，上图中我们关心两列：

左边一列是地址：内存地址是一个数，能够让电脑在内存里定位，地址从0开始，到3448765900126结束。这里只是举个例子，我并不知道这个内存里有多少地址（不一定是到3448765900126结束），每个内存条的容量是不同的。一般来说，内存条容量越大（有些电脑目前有16G内存），地址数就越多，储存的信息也越多。

右边一列是值（数字）：每一个内存地址都储存一个数值，以便电脑之后使用，而且每个地址只能存储一个值。

我们的内存只能存储数字。

那你要问了，内存里怎么存储一个单词呢？

好问题。事实上，对于电脑来说，字母也是以数字的形式呈现。一句话就是一连串的数字。

有一张表储存了数字和字母的对应关系，这张表被称为“ASCII码表”。举个例子，数字67对应大写的字母Y。我们暂时不深究ASCII码表，之后的课程会再次提到

所以上图其实不难理解，如果我们要在内存中储存一个数，比如5，内存会看看哪个地址是可用的，然后在里面(比如地址 35487412)储存5；之后内存再要取这个数值的时候，就直接去访问35487412这个地址，得到里面的数，是5

大体上内存的机制就是这样，暂时还是有点模糊的，但在之后的章节，会越来越清晰，我向你保证。

第一部分第四课第二章预告：变量的世界之声明变量

今天的课就到这里，一起加油吧。

下一课我们继续探寻C语言变量的奇幻世界。

程序员联盟
微信公众号*您若觉得本文不错，请点击画面右上角《···》按钮“分享到朋友圈”或“发送给朋友”或“收藏”

*新朋友请关注「程序员联盟」微信搜公众号
ProgrammerLeague

小编的微信号：

frogoscar

小编的QQ号： 379641629

小编的邮箱： enmingx@gmail.com

（微信和邮箱最常用）

PS: 有朋友反映看手机端的文章太累，其实是可以用浏览器网页来看的

1. 点击画面右上角的《···》按钮，然后选择“复制链接”，再把链接黏贴到你的浏览器里面或用邮件发送给自己，就可以在电脑的浏览器里打开了

2. 或者去头条网www.toutiao.com，搜索我的自媒体“程序员联盟”，里面有所有文章

新朋友如何查看所有文章：点击“查看公众号”，再点击“查看历史消息”

“程序员联盟”公众号专为程序员，App设计师，各位喜爱编程和热爱分享的小伙伴们推送各样编程相关知识，优秀软件推荐，业界动态等。搜索

ProgrammerLeague 加关注~

持续关注 程序员联盟 微信公众号，更多有趣，有料，有亮点的内容等着你哦！