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完成内容:
1. 收获备忘;
2. 局部变量、全局变量、静态局部变量、静态全局变量的异同;
3. 设计函数atoi()(字符串转int型)
4. 含参数的宏与函数的优缺点;
一. 收获备忘
1. 数组名指向的是一块内存块,内存的地址与大小在生命期内不可改变,只有内存块中的内容可以改变;指针可以随时指向任意类型的内存块;
2. strcpy()函数的原型:char
*strcpy(char *strDestination, const char *strSource);
malloc()函数的原型:void
*malloc(size_t size);
free()函数的原型:void
free(void *memblock);
3. 指针在free()或delete后,需重新指向NULL,或指向合法的内存;
4. 申请动态内存后,应该马上判断是否申请成功(malloc和new申请动态内存不成功返回NULL),若申请不成功,则用exit(1)强制退出程序;
5. 内存分配的三种方式:
(1).从静态存储区域分配:变量在编译时已经分配好,在整个程序运行期间都存在,例如:全局变量,静态全局变量;
(2).从“栈”上分配:函数内的局部变量,在使用时自动从栈上创建内存区域,函数结束时自动释放。由于栈上内存的分配运算内置于处理器的指令集中,使用效率很高,但容量有限;
(3).从“堆”上分配:即动态内存分配,程序员可使用malloc
()/new申请任意大小的动态内存空间,同时由程序员决定何时使用free ()/delete去释放已申请的内存。使用起来十分灵活,但最容易出问题;
6. 指针参数传递内存的方法及常见错误P47-P49
二. 局部变量,全局变量,静态局部变量,静态全局变量的异同
虽然之前在编程时对这四个“变量”就有不少困惑,但一直没去细究,前两天在联想的笔试题中看到了这样一道题,貌似知道它们的区别却又不能说出其中的原理,今天决定将其弄清楚。
局部变量:在一个函数中或复合语句中定义的变量,在动态存储区分配存储单元,在调用时动态分配,在函数或复合语句结束时自动释放;
静态局部变量:在一个函数中定义局部变量时,若加上static声明,则此变量为静态局部变量,在静态存储区分配存储单元,在程序运行期间都不释放;静态局部变量只能在该函数中使用;静态局部变量在编译时赋值(若在定义时未进行赋值处理,则默认赋值为0(对数值型变量)或空字符(对字符型变量));静态局部变量在函数调用结束后不自动释放,保留函数调用结束后的值;
全局变量:在函数外定义的变量称为全局变量;全局变量在静态存储区分配存储单元,在程序运行期间都不释放,在文件中的函数均可调用该全局变量,其他文件内的函数调用全局变量,需加extern声明;
静态全局变量:在函数外定义变量时,若加上static声明,则此变量为静态全局变量;静态全局变量在静态存储区分配存储单元,在程序运行期间都不释放,静态全局变量在编译时赋值(若在定义时未进行赋值处理,则默认赋值为0(对数值型变量)或空字符(对字符型变量));只能在当前文件中使用;
参考谭浩强的《C程序设计第二版》P180,可从三个方面对以上四种变量进行区分:
1. 从作用域角度分,有局部变量和全局变量:
局部变量
自动变量(auto变量,函数结束后释放)
静态局部变量(函数结束后值保留)
全局变量
静态外部变量(只限本文件中使用)
外部变量(允许其他文件引用)
2. 从变量的生存期分,有动态存储和静态存储两种,动态存储即在调用函数时临时分配单元,静态存储则是程序整个运行时间内都存在。
动态存储
形式参数(本函数内有效)
auto自动变量(本函数内有效)
register寄存器变量(本函数有效)
静态存储
静态局部变量(本函数内有效)
静态外部变量(本文件中有效)
外部变量(允许其他文件引用)
3. 从变量的储存位置分
内存中静态存储区
静态局部变量
静态外部变量
外部变量
内存中动态存储区
auto自动变量和形式参数
CPU中的寄存器
寄存器变量
三. 设计函数int
*atoi(const char *str);
在联想的笔试题中看到这个题目,特意拿来练练手;
程序代码如下:
#include <stdio.h>
#include <assert.h> //使用断言
#include <ctype.h> //使用isspace()、isdigit()函数的头文件
#include <math.h>
#define INT_MAX (int)((pow(2, sizeof(int) * 8)) / 2.0 - 1)
#include <stdio.h>
#include <assert.h> //使用断言
#include <ctype.h> //使用isspace()、isdigit()函数的头文件
#include <math.h>
#define INT_MAX (int)((pow(2, sizeof(int) * 8)) / 2.0 - 1)
int myatoi(const char *string)
{
int flag = 1;
int result = 0;
assert(string != NULL); //若string指向NULL,则判断非法调用myatoi()函数
//若字符串有空格或制表符,则跳过;
while (isspace(*string))
{
string++;
}
//获取字符串的'+','-'符号位;
if (*string=='+' || *string=='-')
{
flag = (*string == '-') ? -1 : 1;
string++;
}
//程序到这里,已经没有空格和'+','-'号了,若接下来的字符是数字,
//则计算出数字的大小,若不是数字,则不计算,result依旧为0;
while (*string!='\0' && isdigit(*string))
{
result = 10 * result + (*string++ - '0');
}
//判断最后结果是否溢出,若溢出则退出程序
if ((unsigned)result > INT_MAX)
{
printf("The Number Input is larger than INT_MAX:%d\n",
INT_MAX);
printf("exit!\n");
exit(1);
}
return (result * flag);
}
int main(void)
{
printf("%d\n", myatoi(" +1234"));
printf("%d\n", myatoi(" -2147483647"));
printf("%d\n", myatoi(" 1234"));
printf("%d\n", myatoi(" adf 1234"));
}
此函数中
1. 首先通过断言assert判断对myatoi()的调用是否合法;
2. 判断字符串开头是否有空格或制表符(TAB),有则跳过;
3. 若字符串第一个有效字符为’-‘,则flag置-1,若为’+’,则flag置1,若为其他字符,则判断此字符串为非数字字符串,result的最终值为0;
4. 将字符类型的数字转换成int类型的数字,
5. 判断result是否越界,若越界,跳出程序,否则返回result*flag的值;
这道题主要考的是程序员的编程风格,虽说这个函数看上去很简单,但如果要考虑到程序的健壮性,正确定,可靠性,效率,易用性,可扩展性,可移植性等属性的话,程序编写起来就不简单了;
四. 含参数的宏与函数的优缺点
无参的宏就用得多了,但带参数的宏呢?见过很多,但真正自己去编的几乎没有,今天,顺带把这个问题也搞清楚。
含参数的宏优点:
省去了函数调用的开销,运行效率高.
含参数的缺点:
由于宏本质上是字符串的替换,所有可能会由于一些参数的副作用导致得出
错误的结果.
如:
#define max(a, b) ( ((a) > (b)) ? (a) : (b) )
如果程序中出现这样的调用: max(a++, b);
将导致a被计算2次,从而可能得到错误的结果,而函数调用不会出现这种问题.
另外,如果程序中有多次宏替换的话,可能导致代码体积变大.
函数调用的优点:
没有带参数宏可能导致的副作用,计算的正确性较宏更有保证.
函数调用的缺点:
函数调用需要一些参数,返回地址等入栈,出栈的开销,效率没有带参数的宏高.