C语言入门

CS61C-C语言入门

C语言基础语法上比较简单，我这里只记录一些我自己不会的地方。重点是后面的C语言内存管理与处理上

C基础语法

引入头文件的两种方式

• 使用<>：即在机器的C语言库里寻找相关库文件
• 使用””：引入工作目录里的头文件

关于bool

• C语言中没有bool这个变量类型
• 只有表示true/false的相关概念——
  • 0和NULL表示false
  • 其他全部表示true
• 事实上，C++里的布尔类型是一个已经定义好的枚举类型

位运算

可直接对数据的二进制位进行操作

typedef

可用于设置类型的别名，常与struct搭配使用

指针与数组

Pointer

指针可以视作指向一块内存空间的变量，存储这块空间的地址

定义指针变量使用*符号，若要定义任意指针，使用void *

指针还包括函数指针，用来指向一个函数，可以实现python中的高阶函数

Array

数组本质上就是一块连续的内存空间，因此与指针有异曲同工之妙

例如：char *即字符串，a[b]本质上即 *(a+b)

内存管理(Memory Manaegment)

内存位置

栈(Stack)

• 负责存储本地变量，函数参数
• 逐渐伸向较小的地址

堆(Heap)

• 负责存储动态分配的内存，如malloc，new等
• 逐渐伸向较大的地址

数据段(Data)

• 负责存储全局变量，字符串字面量
• 不改变大小

Text(Code)

• Program executable
• 不改变大小

处理内存的一些函数

void *malloc(size_t n)

声明一块n bits的动态内存，但是内部未经过初始化

void *calloc(size_t num, size_t size)

声明一块n*size bits的动态内存，并全部初始化为0

void *realloc(void *ptr, size_t size)

将ptr指向的地址重新声明为size bits的地址，并且没有初始化

void free(void *ptr)

释放ptr指针指向的内存

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在C语言中，内存管理是非常重要的概念，不同于CS61B中的Java语言会自动帮你收集废弃的内存，C语言中每一块动态分配的内存都需要自己显式地释放掉。否则便有可能造成内存泄露等一系列后果

这一部分的Lab还教了gdb和valgrind的使用，简单贴个表在这里：