C语言——段管理

一、复习一下

1.指针的概念？

• 存储地址的基本数据类型

2.什么是数据类型？

• 在内存空间上框出一定空间的模子，比如int在内存空间上框出4个字节，int就是基本的数据类型

3.基本数据类型，多个数据类型，多个同样的基本数据类型？

• 基本数据类型：类似于int,float,char等，c语言内部已经定义好（包括大小和名字）的模子
• 多个数据类型：有多个基本数据类型组成的连续空间，比如struct结构体
• 多个同样的数据类型：多个同样的基本数据类型组合成的连续空间，c语言认为这是数据结构要研究的东西，不属于c语言的研究范围，所以c里面没有这个概念。
• 这里涉及到一个概念叫语法糖，编译器帮程序员封装好的一些内存访问和内存设计的行为。

二、数组

1.定义： 多个同样数据类型组成的连续空间。

• 数组名是首地址标记，标签，是地址常量，不能被赋值，只能初始化。
• 数组不是动态生成的，而是程序一旦编译好后，就已经固定的

2.初始化和赋值：数据一旦初始化便不可以改变，赋值可以改变数据

    //赋值
    int arr[3];
    arr={10,20,30};//赋值{}常量空间、连续空间的语法糖
    //初始化
    int arr[3]={10,20,30};

3.默认和重载：相同的东西在不同的语境下表达的意思不同，比如运算符“+”的默认和重载，在默认语境下是数学意义上的加法（默认），在字符串语境下是字符串的连接（重载）。

int a=10+b;//加法行为  默认定义好的 c语言
           //运算符重载  用户自定义  c++

？4.约束空间的结束标志（字符，非字符）：

• 字符连续空间：0  双引号" "自带一个结束标志0。

• void test03(){
      int a=0x616263;
      printf("%x\n",a);
      //字符连续空间
      // 无结束标志
      char b[]={[0]=0x64,[1]='c',[2]='b',[3]='a'};//没有结束标志，输出dcbacba
      printf("%s\n",b);
      //有结束标志
      char c[]={[0]=0x64,[1]='c',[2]='b',[3]='a',[4]=0};//有结束标志，输出dcba
      printf("%s\n",c);
  }

• 非字符连续空间：读到0时不会停止，但必须要有长度。比如读取xls文件时，遇到0并不会停止读取数据，但xls 文件有长度限制。

5.为什么需要约束空间的结束标志？

• c语言一旦知道了地址就可以任意访问，为了保证数据的正常访问，需要约束空间的结束标志。

6.C语言的维护连续空间的方法（字符，非字符）:

字符连续空间   按照字节逐一处理，并且由语言来约定结束标志是0
非字符连续空间  按照任意长度来处理，结束标志没有要求，但必须约定长度

7.strcpy和memcpy：

• strcpy(）：是字符类型连续空间，有两个参数，没有长度参数
• memcpy(): 非字符类型连续空间，有三个参数，有长度参数（即约束空的间的结束标志）

8.C语言就是玩内存，内存管理大师

9.sizeof大小：

int a,b,c;
struct abc a1,a2,a3;

int c[5];     sizeof(c)=20 //所有int元素的大小5*4    
              sizeof(c[2])=4//一个int元素的大小
              sizeof(c+2)=8 //首地址偏移2个元素地址后的地址的大小
 
int *d;       sizeof(*d)=8//指针（即地址）的大小，一般是4位或8位，由操作系统决定


//写成代码
test06(){ 
int c[5];
int *d;
//指针（即地址）的大小，一般是4位或8位，由操作系统决定
printf("c: %p\n", (void*)&c); // 打印数组c的地址
printf("c[2]: %p\n", (void*)&c[2]); // 打印数组c中第三个元素的地址
printf("c+2: %p\n", (void*)(c+2)); // 打印数组c首地址偏移2个int元素后的地址
printf("*d: %p\n", (void*)d); // 打印指针d指向的地址的内容

printf("Size of c: %zu\n", sizeof(c)); // 打印数组c的大小
printf("Size of c[2]: %zu\n", sizeof(c[2])); // 打印数组c中第三个元素的大小
printf("Size of c+2: %zu\n", sizeof(c+2)); // 打印数组c首地址偏移2个int元素后的大小
printf("Size of *d: %zu\n", sizeof(*d)); // 打印指针d指向的地址的内容的大小
}

10.？sizeof和strlen():

• sizeof()：是字符类型连续空间的关键词，
• strlen():是非字符类型连续空间的函数，

三、内存的分段管理

1.经典的段错误（面试的时候可能会问到）：

#include<stdio.h>

//经典段错误
void test01(){
    char s[]="abcd";
    //char*s="abcd";//经典段错误
    s[1]='1';
    printf("%s\n",s);//输出a1cd

    //*(s+1)和s[1]是一个意思
    *(s+1)='1';
    printf("%s\n",s);//输出a1cd
}

int main(){
    test01();

    return 0;
}

2.越界访问就是段错误

3.分段

• 只读段：存储常量，代码，函数。只要程序不终止，永远存在。
• 读/写段：存储全局变量。只要程序不终止，永远存在。
• 段：
• 

4.func1和func2的例子：

//典型错误
int *func1(){
    int abc;//abc进栈
    return &abc;//返回abc的时候， abc的地址已经还给系统（可以理解为，abc去别的地方了）
//此时&abc，取到的地址实际上已经不是abc的地址了
//return &abc可以理解为，abc的地址换了，但还是用原来的地址去找abc，所以找不到很正常）
}

//正确的例子
int *func2(){
//用malloc从堆区申请100字节，将首地址传给p
    int *p=malloc(100);
    return p;//返回p时，虽然p的地址返已经还给系统，
//但p传给函数的是malloc的首地址（不是变量*p的地址），
//而malloc此时还在，所以函数可以接收到malloc的地址
}

5.内存泄漏与内存溢出（面试时可能会问到）：

• 内存泄漏：变量内存被释放后，越界访问变量地址。一直执行程序，没有释放内存

• char *rec=func2();//申请内存
      rec[x]=xxxxxxx;//利用内存
      free(rec);//释放内存，如果一直不释放内存就会造成内存泄漏

• 内存溢出：

  网卡传递消息
  用户能接收的消息大小： char buf[10] //大小为10B
  通过函数传递消息：     ssize_t recv(参数1,void *buffer,参数2, 参数3,参数4)
  网卡要传递的消息大小： 200B
  
  这种情况下，网卡传递消息给用户，就形成了内存溢出

6.分段管理：每个段都有自己的权限，由操作系统分配：

• 一旦应用程序非法访问某个段，os（操作系统）就会终止这个程序，并抛出“segmentation fault”错误

原文地址：https://blog.csdn.net/m0_73669390/article/details/143699943

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