认识C和内存管理

认识C和内存管理

C程序内存空间分为下面5类：

stack栈： 存放着局部变量和函数参数等数据，向下生长 (可读可写可执行)

heap堆：  给动态分配内存使用，向上生长 (可读可写可执行)

bss segment:BSS段   用来存放未初始化的全局变量、未初始化的静态变量 和 这两种变量初始化值为0的情况

data segment:数据段  保存已初始化的全局变量和初始化的静态变量(初始化值都不为0)   (可读可写不可执行)

code segment/text segment：代码段  用来保存函数和程序代码(可读可执行不可写)

 

1. C语言家族  
1) C: Dennis Ritchie于1972年在贝尔实验室开发出来；是一种命令式语言（imperative system language）]
2) C++: Bjarne Stroustrup于1979年在贝尔实验室开发出来；是一种支持泛型(generics)的命令式，面向对象的语言
3）C#: 2001年，由微软开发。是一种多范型(multi-paradigm)编程语言，支持命令式、函数、泛型、面向对象和内存管理。
注： 命令式语言又称强制式语言，通过指明一系列可执行的运算及运算的次序来描述计算过程的语言。平时我们用的大多数语言（比 如，C,C+,Java,C#,Python等）都是命令式语言。与它相对的是函数式语言(functional language)，如Haskell,Lisp。函数式语言更像数学，命令式语言更接近人的思维。

 

2. C的典型特征：

1）编译型语言(compiled language)（相对于解释型语言来说）

编译型语言：程序在执行之前需要一个专门的编译过程，把程序编译成为机器语言的文件，运行时不需要重新翻译，直接运行编译的结果就行了。因此效率高

解释型语言：程序不需要编译，程序在运行时才翻译成机器语言，每执行一次都要翻译一次。因此效率比较低

2）命令式的

3) 人工管理内存

4）当需要涉及以下问题时使用C：

　　   -速度

　　   -内存

　　   -低层次特性(low-level features)，如：移动stack pointer等

3. 内存抽象的层次（从内存的角度思考C...） 

抽象层次                        编程语言

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直接操作内存                     汇编语言

访问内存                           C，C++

内存自动管理                     Java,C#,Scheme/LISP,ML

4. C访问的内存: 堆(heap)

堆是一块儿用于动态内存分配的内存区域

1）把它想像称为一个巨大的数组

2）通过指针(pointer)来访问

3）整个程序都能访问堆（如果操作系统允许的话）

5. 人工内存管理: 堆(heap)

目的：

1) 允许程序能够分配内存用于当前的使用

2）当程序执行完后，能够释放内存，用于重新分配

C语言的标准类库(standard library)中有malloc和free两个函数支持内存管理

6. C访问的其它内存：棧(stack)

C语言中棧是编译器自动分配和回收，用于存放函数及其参数，局部变量等的内存区域

C函数将会分配到棧中：

1）函数在被调用时进棧(pushed on to stack)

2) 函数在返回时出棧(popefd off the stack)

3) 函数能访问当前棧顶部以下的所有内存(这里所谓的“顶部以下”如下图所示)

7. C语言编译器：推荐使用GCC，一般是在linux下用gcc+vim写C程序。