内存结构

作用域

• 代码块作用域
• 函数作用域
• 文件作用域

局部变量

一般在代码块内部的变量

• 在该函数内定义，则只在该函数内部有效；
• 在复合语句中定义，只在复合语句中有效；
  随着调用/语句的结束局部变量的声明周期也结束；
  若无赋初值，则内容随机。注意：若为赋值就将变量作为循环或其他语句判断条件的程序会出错！！！

全局变量

• extern 数据类型 变量名; 声明一个变量，这个变量在别的文件中已经定义了，这里只是声明，不是定义。

静态变量

静态局部变量

static 局部变量的作用域也是在定义的函数内有效；
static 局部变量的生命周期和程序运行周期一样，同时 static 局部变量的值只初始化一次，但可多次赋值；
若未赋值，则系统自动赋值。int - 0； char - NULL。

/*使用静态*/
#include<stdio.h>int main()
{int i = 0;for (i=0; i<10; i++){static int j = 100;printf("%d\n", j -=i);}return 0;
}

/*使用静态*/
#include<stdio.h>int main()
{int i = 0;for (i=0; i<10; i++){int j = 100;        // 运行每次都初始化j，意味着每次运算j都为100printf("%d\n", j -=i);}return 0;
}

由以上俩个运行结果可验证静态变量只能初始化一次，但可赋值。

静态全局变量

• 在函数外定义，作用范围被限制在所定义的文件中；
• 不同文件静态全局变量阔以重名， 作用域不冲突；
• 静态全局变量的生命周期和程序运行周期不一样，同时静态全局变量的值只初始化一次。

全局函数和静态函数

静态函数

仅限于当前文件内调用

全局函数

可使用于当前项目中

内存布局

内存分区

在程序没有加载到内存前，分为代码区(test)、数据区(data)、未初始化数据区(bss)

代码区（程序指令）

数据区（静态区、全局区）

初始化数据

• 初始化的全局变量
• 初始化的静态全局变量
• 初始化的静态局部变量

未初始化数据

• 未初始化的静态局部变量，默认未0
• 未初始化的全局变量默认初始值为0
• 未初始化的静态全局变量，默认未0

字符串常量

栈区

• 变量
• 数组
• 结构体
• 指针
• 枚举
• 函数形参

栈区大小
在不同的操作系统中系统分配给每一个程序的栈区空间大小不同：不是公用，但可被访问

• 一般windows为1-8M
• 一般Linux为1-16M

堆区

用于动态内存分配、与物理内存有关

• 音频文件
• 视频文件
• 图像文件
• 文本文件
• 大的数据

堆区动态分配，冒泡排序

#include<stdio.h>
#include<time.h>
#include<stdlib.h>int main()
{int i=10, j, k;srand((unsigned int)time(NULL));   // 创建随机种子int *p = (int *)malloc(sizeof(int) * i);  # 开辟空间for (j=0; j<i; j++){p[j] = rand() % 50; }for(j=0; j<i-1; j++){for(k=0; k<i-j-1; k++){if(p[k] < p[k+1]){int temp = p[k];p[k] = p[k+1];p[k+1] = temp;}}}for(j =0; j<10; j++){printf("%5d", p[j]);}return 0;
}

存储类型总结内存操作

void *memset(void *s, int c, size_t n)

• 作用：将s的内存区域所有字节都填入c
• 参数:
  • s：需要操作内存s的首地址；
  • c：类型必须为unsigned char 【0-255】；
  • n：指定需要设置的大小
• 返回值：s的首地址

void *memcpy(void *dest, const void *src, size_n)

• 功能：拷贝src中内存中前n个字节到dest内存地址上
• 参数：
  • dest：目的内存首地址
  • src：源内存地址首地址【dest和src内存空间不可重叠】
  • n：需要拷贝的字节数
• 返回值：dest的首地址

memcpy与strcpy()的区别：

• 前者是以个数为准，相对广泛。
• 后者是以\0为结尾。

memmove()

功能用法和memcpy一样。区别再与当dest和src内存空间重叠时，它阔以处理。但效率低。

int memcmp(const void *s1, const void *s2, size_t n)

• 功能：比较s1和s2所指向内存区域的前n个字节。
• 参数：
  • s1：s1内存首地址；
  • s2：s2内存首地址；
  • n：比较前n个字节。
• 返回值：
  • 相等： = 0；
  • 大于：>0；
  • 小于：<0。

复合类型

结构体

初步介绍

定义

struct 结构体名称
{// 结构体成员列表
}变量名...; // 可用,分割开定义多个变量名称// 若前面为定义变量名，后续可用；
struct 结构体名称 变量名;

赋值

/*第一种*/
struct 结构体名 变量名 = {按列表顺序值};/*第二种*/
变量名.属性 = 值;
// 需要注意：若遇到字符串，则需要使用strcpy()进行拷贝；由于字符串常量是一个常量数组，可以读取，但不能修改。

内存

结构体需要根据数据类型进行对齐
【注意】：所以数据类型的大小在内存中存储的地址一定是它的类型的倍数。
如何结构体中节省内存

• 找出结构体中数据类型最大的
• 按照排序将每一个都填充满，若有剩余，则下一个刚才满足该空间的，即可在同一个空间，若不满足，则需要下一个空间

例如：

冒泡排序在结构体中的应用

#include<stdio.h>/***********定义结构体**********/
struct stu2{char name[15];float score;
};/***********冒泡排序**********/
void sortStruct(stu2 *s)
{for(int i=0; i<3; i++){for(int j=0; j<4-i-1; j++){if(s[j].score < s[j+1].score){stu2 temp = s[j];s[j] = s[j+1];s[j+1] = temp;}}}
}int main()
{struct stu2 s[4];       // 创建结构体// 循环写入多条数据for(int i=0; i<4; i++){printf("请输入姓名和成绩：\n");scanf("%s%f", s[i].name, &s[i].score);}// 冒泡排序sortStruct(s);// 循环取出每一条数据for(int i=0; i<4; i++){printf("请输入姓名:%s,成绩:%.2f\n", s[i].name, s[i].score);}
}

结构体指针

结构体里包含指针类型

 struct stu{char *name;float score;};

注意：

在使用指针的时候，使用malloc为它开辟堆空间，节省了栈空间。在使用完成后需要对它进行释放free。

结构体指针

定义

// 结构体
struct stuInfo
{char *name;int Num;
}stu_;int main()
{// 创建堆空间结构体// 创建结构体指针struct stuInfo *s = &stu_;// 申请空间s->name = (char *)malloc(sizeof(char)*15);strcpy(s->name, "虾米");s->Num = 001;printf("%s, %d", s->name, s->Num);// 释放空间free(s->name);return 0;
}

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>struct stuInfo2
{char *name;float *scores;
};int main()
{struct stuInfo2 *s = (struct stuInfo2 *)malloc(sizeof(struct stuInfo2)*3);for (int i=0; i<3; i++){s[i].name = (char *)malloc(sizeof(char)*15);s[i].scores = (float *)malloc(sizeof(float)*2);strcpy(s[i].name, "小米");s[i].scores[0] = 20.2;s[i].scores[1] = 22.2;}for(int i=0; i<3; i++){printf("%s, %.2f, %.2f\n", s[i].name, s[i].scores[0], s[i].scores[1]);free(s[i].name);free(s[i].scores);}//注意：先先释放内部的，在释放结构体free(s);return 0;
}

获取变量

可以通过 -> 获取指针变量

结构体作为参数

以下包含四种用法

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>struct stuInfo3
{char name[15];int Num;
};// *传入结构体：值传递不会改变实参的值。
void funCom(struct stuInfo3 s)
{strcpy(s.name, "小米");s.Num = 20;printf("%s, %d\n", s.name, s.Num);
}// *传入结构体指针：传递地址会改变值
void funPointer(struct stuInfo3 *s)
{strcpy(s->name, "小栏");s->Num = 90;
}// *返回结构体
struct stuInfo3 returnS()
{struct stuInfo3 s = {"里斯", 29};return s;
};// *返回结构体指针
struct stuInfo3 *returnPointerS()
{struct stuInfo3 s;strcpy(s.name, "小");s.Num = 01;return &s; // 返回地址后，前面的值在栈区被销毁
};int main()
{//struct stuInfo3 s = {"里斯", 19};//funCom(s);//funPointer(&s);//struct stuInfo3 s = returnS();struct stuInfo3 *s = returnPointerS();printf("%s, %d\n", s->name, s->Num);return 0;
}

嵌套结构体

嵌套的意思就是在结构体内部再创建一个结构体。其调用方法只需在往内层 . 一个即可

// 内层
struct inner
{int inNum;char inName[15];
};
// 外层
struct external
{int exAge;struct inner sIn;
}; int main()
{struct external s;s.exAge = 20;strcpy(s.sIn.inName, "小米");s.sIn.inNum = 2;printf("%d, %s, %d", s.exAge, s.sIn.inName, s.sIn.inNum);return 0;
}

共用体（联合体）

• 是一个能在同一个存储空间存储不同数据类型的类型；
• 所占的内存长度等于其最长成员的长度；
• 同一内存段可以用来存放几种不同类型的成员，但每一瞬时只有一种起作用；
• 其变量中起作用的成员是最后一次存放的成员，在存入一个新的成员后原有的成员的值会被覆盖；
• 其变量的地址和它的各成员的地址都是同一个地址 。

定义

union 共用体名称 成员列表 共用体变量名

#include<stdio.h>union 共用体名称
{成员列表;
}共用体变量名;

枚举

• 将变量的值一一都列举出来，变量的值只限于列举出来的值的范围内；
• 枚举值是常量，不能在程序中用赋值语句再次对它赋值；
• 举元素本身由系统定义了一个表示序号的数值从0开始顺序定义为0，1…。

#include<stdio.h>enum 枚举名
{枚举值表(枚举元素);
}

typedef

自定义数据类型新名字，发生在编译阶段

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