一、內(nèi)存大話題

1.0、內(nèi)存就是程序的立足之地，體現(xiàn)內(nèi)存重要性。

1.1、內(nèi)存理解：

內(nèi)存物理看是有很多個(gè)Bank（就是行列陣式的存儲(chǔ)芯片），每一個(gè)Bank的列就是位寬 ，每一行就是Words，則存儲(chǔ)單元數(shù)量=行數(shù)（words）×列數(shù)（位寬）×Bank的數(shù)量；通常也用M×W的方式來表示芯片的容量（或者說是芯片的規(guī)格/組織結(jié)構(gòu)）。

M是以位寬為單位的總?cè)萘浚瑔挝皇钦?，W代表位寬， 單位是bit。計(jì)算出來的芯片容量也是以bit為單位，但用戶可以采用除以8的方法換算為字節(jié)（Byte）。比如8M×8，這是一個(gè)8bit位寬芯片，有8M個(gè)存儲(chǔ)單元，總?cè)萘渴?4Mbit（8MB）。1.2、c語言中其實(shí)沒有bool類型：以0表示假，非0表示真，則在內(nèi)存存儲(chǔ)是以int型存放的。如果想要表示真假，可以用int/char型做替換，在c++中就有bool x=true/false;1.3、內(nèi)存對(duì)齊：內(nèi)存對(duì)齊（提高訪問效率速度，編譯器一般默認(rèn)是4字節(jié)對(duì)齊）

1.4、char/int/short/long/float/double型：放在內(nèi)存的長度和解析作用。（int *）0，使0地址指向一個(gè)int型。又比如0000111010101可以解析成int型也可以解析成float型。1.5、Linux內(nèi)核是面向?qū)ο蟮模鴆語言是面向過程的，但可以用結(jié)構(gòu)體內(nèi)嵌指針變成面向?qū)ο蟆Ｈ?/p>

struct student{int age; //變量int lenth; //將相當(dāng)于一個(gè)類，有變量有函數(shù)char *name;void (*eat)(void); //函數(shù)指針}

1.6、棧的理解：

（1） 運(yùn)行時(shí)自動(dòng)分配&自動(dòng)回收：棧是自動(dòng)管理的，程序員不需要手工干預(yù)。方便簡(jiǎn)單。（表現(xiàn)在匯編代碼，編譯時(shí)，會(huì)自動(dòng)編譯成匯編碼實(shí)現(xiàn)函數(shù)調(diào)用完立即改變棧頂）

（2） 反復(fù)使用：棧內(nèi)存在程序中其實(shí)就是那一塊空間，程序反復(fù)使用這一塊空間。(硬件上有個(gè)寄存器，用來存放棧的棧頂?shù)刂罚瑮Ｊ怯写笮〉目臻g)

（3） 臟內(nèi)存：棧內(nèi)存由于反復(fù)使用，每次使用后程序不會(huì)去清理，因此分配到時(shí)保留原來的值。

（4） 臨時(shí)性：（函數(shù)不能返回棧變量的指針，因?yàn)檫@個(gè)空間是臨時(shí)的）

（5） 棧會(huì)溢出：因?yàn)?a href="http://m.xsypw.cn/v/tag/527/" target="_blank">操作系統(tǒng)事先給定了棧的大小，如果在函數(shù)中無窮盡的分配棧內(nèi)存總能用完。棧的操作（怎么出棧怎么入棧）是由具體硬件來干預(yù)，程序員只要明白原理就可以了，但是要給相應(yīng)的棧寄存器賦值。當(dāng)調(diào)用函數(shù)時(shí)，變量會(huì)自動(dòng)放在棧中（入棧）當(dāng)函數(shù)調(diào)用完后，棧會(huì)自動(dòng)出棧.

( 6 ) 棧的 "發(fā)展"有四種情況，滿增棧，滿減棧，空增棧，空減棧，至于是那種要根據(jù)編譯器決定，而s5pv21 是滿減棧。1.7、堆的理解：

（1）操作系統(tǒng)堆管理器管理：堆管理器是操作系統(tǒng)的一個(gè)模塊，堆管理內(nèi)存分配靈活，按需分配。

（2）大塊內(nèi)存：堆內(nèi)存管理者總量很大的操作系統(tǒng)內(nèi)存塊，各進(jìn)程可以按需申請(qǐng)使用，使用完釋放。

（3）臟內(nèi)存：堆內(nèi)存也是反復(fù)使用的，而且使用者用完釋放前不會(huì)清除，因此也是臟的。

（4）臨時(shí)性：堆內(nèi)存只在malloc和free之間屬于我這個(gè)進(jìn)程，而可以訪問。在malloc之前和free之后都不能再訪問，否則會(huì)有不可預(yù)料的后果。

（5）程序手動(dòng)申請(qǐng)&釋放：手工意思是需要寫代碼去申請(qǐng)malloc和釋放free。（記住：不要把申請(qǐng)的地址給搞丟了， 不然自己用不了，也釋放不了）

申請(qǐng)一段內(nèi)存，可以是:

malloc(10*sizeof ( int ) );

原型：

void*malloc(size_tsize);

//指針函數(shù) size_t是宏定義int 都是便于可移植性 ，返回一個(gè)內(nèi)存地址，void *可以看出，希望申請(qǐng)的內(nèi)存用來存放什么就強(qiáng)制類型什么。

calloc( 10,sizeof ( int ) ); 原型：void *calloc(size_t nmemb, size_t size);// nmemb個(gè)單元，每個(gè)單元size字節(jié)void *realloc(void *ptr, size_t size);// 改變?cè)瓉砩暾?qǐng)的空間的大小的ptr是原來申請(qǐng)內(nèi)存的指針，size是想要重新申請(qǐng)內(nèi)存的大小使用就是*（p+1）=12 ; *(P+3)=110；

申請(qǐng)失敗返回NULL,申請(qǐng)成功返回一個(gè)地址，申請(qǐng)之后一定要檢驗(yàn)（NULL!=p）用完一定要 free ( p ) ；釋放后不是不能用，是不應(yīng)該使用了。可以給它“洗盤子‘，p=NULL;

其實(shí)申請(qǐng)的內(nèi)存并不能真正改變大小，原理是先重新申請(qǐng)一段內(nèi)存，然后把原來申請(qǐng)的內(nèi)存上的內(nèi)容復(fù)制到新的內(nèi)存上，然后釋放掉原來的內(nèi)存，返回新的指針。

(6) 在申請(qǐng)內(nèi)存時(shí)，malloc（0）其實(shí)也是成功的，因?yàn)橄到y(tǒng)規(guī)定少于一定數(shù)目的大小，都申請(qǐng)規(guī)定的大小，如在win32系統(tǒng)下申請(qǐng)少于32字節(jié)的地址，最后申請(qǐng)到的空間是32字節(jié)，在朱老師視頻中申請(qǐng)少于16字節(jié)的地址，最后申請(qǐng)到的是16字節(jié)，至于規(guī)定多少字節(jié)，由具體的系統(tǒng)而言。1.8、內(nèi)存里的數(shù)據(jù)：

（1）代碼段：存放代碼二進(jìn)制、常量（char *p="linux",則”linux“存放在代碼段，是不可更改的）

（2） 數(shù)據(jù)段: 存放非0全局變量、靜態(tài)局部變量（局部只屬于函數(shù)的，不是整個(gè)程序的）

（3） bss : 存放為0的全局變量/為0的靜態(tài)局部變量、存放未初始化全局變量/靜態(tài)局部變量

注意：const int a=9; 有兩種存放方式：第一種確實(shí)存放在代碼段，讓a不能修改，第二種是仍然存放在數(shù)據(jù)段中，讓編譯器來判斷，如果有改變的代碼就會(huì)報(bào)錯(cuò)。至于那種，是不確定的，像單片機(jī)就屬于第一種。1.9、《1》一個(gè)源文件實(shí)際上是以段為單位編譯成連接成可執(zhí)行文件（a .out ）;這個(gè)可執(zhí)行文件總的說是分為數(shù)據(jù)段，代碼段，自定義段，數(shù)據(jù)段還可以細(xì)分成 .bbs 段。而雜段會(huì)在執(zhí)行的時(shí)候拿掉。所以a.out分為雜段，數(shù)據(jù)段（存放的是非0全局變量）.bbs段，代碼段。

《2》內(nèi)存實(shí)際上被劃分了兩大區(qū)域，一個(gè)是系統(tǒng)區(qū)域，另一個(gè)是用戶區(qū)域，而每一個(gè)區(qū)域又被劃分成了幾個(gè)小區(qū)域，有堆，棧，代碼區(qū)，.bbs區(qū)，數(shù)據(jù)區(qū)（存放的是非0全局變量）。

《3》對(duì)于有操作系統(tǒng)而言， 當(dāng)我們?cè)趫?zhí)行a.out可執(zhí)行文件時(shí)，執(zhí)行這個(gè)文件的那套程序會(huì)幫我們把雜段清掉，然后把相應(yīng)的段加載到內(nèi)存對(duì)應(yīng)的段。對(duì)于裸機(jī)程序而言，我們是使用一套工具將a.elf的可執(zhí)行程序給清掉了所有段的符號(hào)信息，把純凈的二進(jìn)制做成.bin格式的燒錄文件。所以我們加載到內(nèi)存的程序是連續(xù)的，也就是說代碼段和數(shù)據(jù)段、.bbs段都是連續(xù)的。當(dāng)然，棧空間是我們自己設(shè)置的。而且在裸機(jī)中我們不能使用malloc函數(shù)，因?yàn)槲覀兪褂玫闹皇蔷幾g器、連接器工具沒有集成庫函數(shù)，沒有定義堆空間區(qū)。

《4》大總結(jié)多程序運(yùn)行情況：在Linux系統(tǒng)中運(yùn)行cdw1.out時(shí)，運(yùn)行這個(gè)文件的那套程序會(huì)幫我們把相應(yīng)的段加載到內(nèi)存對(duì)應(yīng)的段。然后操作系統(tǒng)會(huì)把下載到內(nèi)存的具體物理地址與每條命令（32位）的鏈接地址映射到TTB中（一段內(nèi)存空間），當(dāng)我們又運(yùn)行cdw2.out時(shí)，同樣也像cdw1.out一樣加載進(jìn)去，并映射到TTB表中。而且這兩個(gè).out文件默認(rèn)都是鏈接0地址（邏輯），當(dāng)cpu發(fā)出一個(gè)虛擬地址（Linux中程序邏輯地址）通過TTB查找的物理地址是不一樣的。所以對(duì)于每一個(gè)程序而言，它獨(dú)占4G的內(nèi)存空間，看不到其他程序。

二、位操作

2.1 ~(0u)是全1；2.2 位與& 位或 | 位取反~ 位異或^2.3、位與、位或、位異或的特點(diǎn)總結(jié)：

位與：（任何數(shù)，其實(shí)就是1或者0）與1位與無變化，與0位與變成0位或：（任何數(shù)，其實(shí)就是1或者0）與1位或變成1，與0位或無變化位異或：（任何數(shù)，其實(shí)就是1或者0）與1位異或會(huì)取反，與0位異或無變化2.4、左移位<< 與右移位>> C語言的移位要取決于數(shù)據(jù)類型。對(duì)于無符號(hào)數(shù)，左移時(shí)右側(cè)補(bǔ)0（相當(dāng)于邏輯移位）對(duì)于無符號(hào)數(shù)，右移時(shí)左側(cè)補(bǔ)0（相當(dāng)于邏輯移位）對(duì)于有符號(hào)數(shù)，左移時(shí)右側(cè)補(bǔ)0（叫算術(shù)移位，相當(dāng)于邏輯移位）對(duì)于有符號(hào)數(shù)，右移時(shí)左側(cè)補(bǔ)符號(hào)位（如果正數(shù)就補(bǔ)0，負(fù)數(shù)就補(bǔ)1，叫算術(shù)移位）2.5、小記：常與 1 拿來 做位運(yùn)算。讓他取反、移位 得到想要的數(shù)。2.6、直接用宏來置位、復(fù)位（最右邊為第1位）。置位置1，復(fù)位置0 ；#define SET_NTH_BIT(x, n) (x | ((1U)<<(n-1)))#define CLEAR_NTH_BIT(x, n) (x & ~((1U)<<(n-1)))}

三、指針—精髓

3.1 printf("%p \n"); 其中%p表示輸出一個(gè)指針，就是指針變量（其存放的那個(gè)地址），可以理解為輸出一個(gè)地址。3.2 int* p1, p2 ; 等同于 int *p1; int p2;int＊ｐ＝＂Ｌｉｎｕｘ＂，其不能改變＊Ｐ，因?yàn)椤保欤椋睿酰⑹且粋€(gè)常數(shù)。3.3 ( 代碼規(guī)范性 )在定義指針時(shí)，同時(shí)賦值為NULL，在用指針時(shí)，先判斷它是不是NULL。尤其是在malloc申請(qǐng)內(nèi)存后，free(p);則一定要讓p=NULL3.4 C/C++中對(duì)NULL的理解：{ #ifdef _cplusplus// 定義這個(gè)符號(hào)就表示當(dāng)前是C++環(huán)境

#define NULL 0；// 在C++中NULL就是0#else#define NULL (void *) 0；// 在C中NULL是強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換為void *的0#endif

3.5、修飾詞：const (修飾變量為常量，應(yīng)該理解為不應(yīng)該去變它，當(dāng)作常量，而并非永遠(yuǎn)不能改變,當(dāng)然要看具體運(yùn)行環(huán)境，在gcc,const 這種就可以采用指針方式修改，但是在在VC6.6++中就不可以修改)：其雖然是當(dāng)作常數(shù)，但是仍然存放在數(shù)據(jù)段中，用指針仍然可以改變值。

第一種：const int *p;第二種：int const *p;第三種：int * const p;第四種：const int * const p;

3.6、 數(shù)組 int a[2]; 其中a是指首元素的首地址，&a是整個(gè)數(shù)組的收地址（數(shù)組指針，其這個(gè)指針指向一個(gè)數(shù)組），他們的值是一樣的，但意義不一樣，可以參照 int a; int *p=&a; 來理解。數(shù)組和指針天生姻緣在于數(shù)組名；

int a[3]; int* p=a;是可以的，但是 int *p=&a;就會(huì)報(bào)錯(cuò)，盡管他們的值是一樣的，但意義不一樣，所以是不允許的，除非強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。在訪問時(shí)是a[0],其實(shí)編譯器會(huì)把它變成*（a+0)的方式，只是用a[0]看起來更方便，封裝了一下而已，實(shí)質(zhì)還是指針。3.7、 siziof()是一個(gè)運(yùn)算符，測(cè)試所占內(nèi)存空間，如 int a[100] ;sizeof(a)=400;

與strlen( )要有所區(qū)別，他是測(cè)字符串實(shí)際長度的，不包括‘\0‘，如果給strlen傳的參數(shù)不是一個(gè)字符串，則它會(huì)一直去找，直到 找到第一個(gè) ‘\0’，然后再計(jì)算其長度。

如 char a[]="chen"; char *p=a; 則strlen(p)=4;3.8、 當(dāng)數(shù)組作為一個(gè)形參時(shí)，其實(shí)參是一個(gè)數(shù)組名（也可以是指針，其本質(zhì)就是指針），意義是首元素的首地址，則傳過去只影響形參的第一個(gè)元素。形參數(shù)組的地址被實(shí)參數(shù)組地址所綁定；

實(shí)參的大小會(huì)丟失，所以往往會(huì)傳一個(gè)int num 大小進(jìn)去。3.9、 結(jié)構(gòu)體做為形參時(shí)，應(yīng)盡量用指針/地址方式來傳，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)體變量有時(shí)會(huì)占很大，效率很低。4.0、 int *p=&u; p存放的是變量u的地址，而&p的意思就是變量p本身的地址。4.1、當(dāng)要傳參的個(gè)數(shù)比較多時(shí)，我們可以打包成一個(gè)結(jié)構(gòu)體，傳參的個(gè)數(shù)越多，其開銷就更大．4.2 一個(gè)函數(shù)作用其實(shí)就是輸入輸出，參數(shù)可以作為輸入，返回可以作為輸出，但是當(dāng)要返回多個(gè)輸出時(shí)，這時(shí)候就不夠用了，所以常常返回值用來判斷程序又沒有出錯(cuò)，而參數(shù)就是當(dāng)作輸入輸出的，輸入時(shí)可以加const表示它沒必要去修改，而輸出都是指針，因?yàn)橐淖兯闹担荒懿捎玫刂穫鬟f這種方式。比如：char *strcpy(char *dest,const char *src)

四、C語言復(fù)雜表達(dá)式

4.1、在表達(dá)式中，要看符號(hào)的優(yōu)先級(jí)和結(jié)合性。4.2、在理解內(nèi)存時(shí)，內(nèi)存0地址在最底下，至上地址逐漸增加。4.3、int *p;是定義的一指針變量p，而int ( *p)[4]；也是一個(gè)指針變量p；也可以這樣想：凡是遇到（*p）什么的判斷他是指針后，就可以說他是指針變量，包括函數(shù)指針。4.4、一個(gè)函數(shù) int max（int a ,int b）; 則他的函數(shù)指針是 int ( *p ) (int ,int );其意思就是定義這個(gè)類型的函數(shù)指針變量p; p=max是賦值，引用是p();則相當(dāng)于max()調(diào)用這個(gè)函數(shù)。

函數(shù)指針必須和原函數(shù)的類型一樣。

4.5 函數(shù)指針其實(shí)就是為了做結(jié)構(gòu)體內(nèi)嵌指針的，這樣就構(gòu)成了高級(jí)語言中的類。再一個(gè)就是上述4.4中p=&max;也是可以的，它和p=max,值和意義都是一樣的，這個(gè)和數(shù)組有所區(qū)別，數(shù)組的a和&a的值雖然一樣，但是意義完全不一樣。int a[4];a有兩層意思，第一層是數(shù)組名，&a表示整個(gè)數(shù)組的地址，第二層表示首元素的首地址。4.6 int (*p[4])(int ,int)其意思是函數(shù)指針數(shù)組，一個(gè)4長度的數(shù)組，里面存了4個(gè)函數(shù)指針。* 4.7 printf在做輸出時(shí)，其機(jī)制是緩沖行來輸出，即當(dāng)遇到一個(gè)\n后再打印出來，即使再多printf，沒有遇到\n,都不是一個(gè)一個(gè)打印。

'\r'是回車，'\n'是換行，前者使光標(biāo)到行首，后者使光標(biāo)下移一格，通常敲一個(gè)回車鍵，即是回車，又是換行（\r\n）。Unix中每行結(jié)尾只有“<換行>，即“\n”；Windows中每行結(jié)尾是“<換行><回車>”，即“\r\n”；Mac中每行結(jié)尾是“<回車>”。scanf("");里面不要加\n符。4.8 在一個(gè)c文件中，有時(shí)候會(huì)多次引入一個(gè).h文件，所以在寫.h文件時(shí)，要寫

{#ifndef _FINE_#define _FINE_XXXXXXXXXXXXXXXXXXX#endif }

4.9、typedef int *intType; const intType p,其意思是指針p為const；4.9.1 對(duì)于typedef的定義：如typedef const int cdw; 可以這樣理解，typedef就是給一個(gè)類型區(qū)別名的，那么系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別該類型，如果typedef const int char 則就報(bào)錯(cuò)。4.9.2 在開發(fā)中經(jīng)常會(huì)typedef int int32_t ; typedef short int16_t; 這樣做的目的是便于在不同平臺(tái)下的移植，如果當(dāng)在另一個(gè)平臺(tái)下，int 是64位的，但是我的項(xiàng)目中都是用的int32_t;

所以只需要修改int32_t就可以了，我可以讓他typedef short int32_t;這樣我只更改一次，其余的都改了，做到一改全改。** 4.9.3 int **p; int *a[4]; p=a;可以這樣理解：首先它是指針數(shù)組，既然是數(shù)組，則a即表示數(shù)組名又表示首元素的首地址，a[0]是一個(gè)一重指針，而a是a[0]的地址，那么a就是一個(gè)二重指針；{ 一重指針的地址就是二重指針變量，所以有p=a; 而 int a[4][3] ,a和一維數(shù)組的意思是一樣的，如 int a[3][6],int *p ;p=a[0];所以不能p=a,int *a[3][3],int **p;p=a[0];}** 4.9.4、二維數(shù)組是為了簡(jiǎn)化編程，平面型。數(shù)組以下標(biāo)示方式訪問其實(shí)是編譯器封裝起來的，實(shí)質(zhì)是指針訪問。int (*p)[5]; int a[2][5];則有 p=a; 關(guān)鍵是要把二維數(shù)組抽象成n行n列用指針訪問方式理解：二維數(shù)組可以看作是一個(gè)方格子的矩陣，比如a[2][5],那么就是2行5列的10個(gè)小格子，第一行可以收納起來變成一個(gè)指向一維數(shù)組的指針，第二行也是如此；

這樣收納后就變成了一個(gè)新的數(shù)組a[2]，每一個(gè)格子存放的是它收納的第一個(gè)元素的地址，如a[0]存放的是第一行第一列元素的地址，“a”[1]存放的是第二行第一列的地址；

再與一維數(shù)組相聯(lián)系，一維數(shù)組名即表示數(shù)組名又表示數(shù)組第一個(gè)元素的地址，所以a[2][5]中的a表示“a"[2]數(shù)組第一個(gè)元素的地址；那么再把p=a;層層推遞，（p+i）表示指向第幾行的地址，*（p+i）表示取第幾行的值（而這個(gè)值存放的是第幾行一列元素的首地址），*（p+i）+j 表示指向第幾行第幾列的地址，最后在引用這個(gè)地址，*（*（p+i）+j）就表示第幾行第幾列的值了。

一重指針----------->一維數(shù)組二重指針----------->指針數(shù)組數(shù)組指針----------->二維數(shù)組函數(shù)指針----------->普通函數(shù)

五、數(shù)組&字符串&結(jié)構(gòu)體&共用體&枚舉（5.6？）

5.1、c語言中定義一個(gè)字符串: char a[6]={'l','i','n','u','x','\0'}; '\0'的字符編碼為0就是NULL;也就是說內(nèi)存中遇到0，翻譯成字符是就是'\0',或這是NULL;

char a[6]="linux";char*p="linux";

5.2、 sizeof(a)=6是運(yùn)算符，其意思是所占空間大小，包括字符串后面的‘\0',strlen(a）=5是一個(gè)函數(shù)，其意思是字符串的長度。strlen( p)；其中p只有是字符指針變量才有意義，它的形參是數(shù)組變量是沒有意義的，因?yàn)閟trlen是根據(jù)什么時(shí)候遇到 '\0',才結(jié)束測(cè)試字符串的長度，就算數(shù)組不初始化也是有長度的。

char *p="linux"; sizeof(p)永遠(yuǎn)等于4，因?yàn)閜是指針變量，存的是地址。所以總結(jié)：sizeof()是拿來測(cè)數(shù)組的大小，strlen（）是拿來測(cè)試字符串的長度。5.3、結(jié)構(gòu)體用 . 或者是 ->訪問內(nèi)部變量，其實(shí)質(zhì)是用的指針訪問。如

struct student{int a;double b;char c;}s1;

則s1.a =12;實(shí)質(zhì)就是int *p=(int *) &s1；*p=12 首先a是int 型，所以是強(qiáng)制類型 int * ，其次是就是算地址，然后強(qiáng)制類型，地址應(yīng)該是int 型然后加減，不然的話，系統(tǒng)s1.b=12.2;實(shí)質(zhì)就是double *p= (double *) ((int)&s1+4),*p=12.2; 不知道是以int 型加減還是以float型加減，還是以char型加減，所以 應(yīng)當(dāng) （int）&s1; 而且因?yàn)榈刂肥莝1.c=c;實(shí)質(zhì)就是 char *p=(char *) ((int)&s1+12); *p=c; 4字節(jié)的，所以必須是int型。&* 5.4、對(duì)齊方式：

（1）猜測(cè)如果是32位系統(tǒng)，那么編譯器默認(rèn)是4字節(jié)對(duì)齊，64位系統(tǒng)，那么編譯器默認(rèn)是8字節(jié)對(duì)齊，因?yàn)?2位或64位一次性訪問效率是最高的。

（2）

<1>結(jié)構(gòu)體首地址對(duì)齊（編譯器自身幫我們保證，會(huì)給它分配一個(gè)對(duì)齊的地址，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)體自身已經(jīng)對(duì)齊了，那么第一個(gè)變量也就自然對(duì)齊，所以我們才可以想象成第一個(gè)變量從0地址存放）；

<2>結(jié)構(gòu)體內(nèi)部的各個(gè)變量要對(duì)齊。

<3>整個(gè)結(jié)構(gòu)體要對(duì)齊，因?yàn)槎x結(jié)構(gòu)體變量s1時(shí)，再定義變量s2時(shí)，如果s1沒有對(duì)齊，就坑了s2,所以也要保證整個(gè)結(jié)構(gòu)體對(duì)齊。

無論是按照幾字節(jié)對(duì)齊，我們都可以聯(lián)想到內(nèi)存實(shí)際的安排。1字節(jié)對(duì)齊那么不管int float double 類型，在每4個(gè)格子的內(nèi)存挨著存放。2字節(jié)對(duì)齊，也是一樣的想法，舉一個(gè)列子，如果第一個(gè)變量是char 型，第二個(gè)變量是int型，那么0地址存放char型，1地址空著，2地址存放int型地址部分，3地址存放int型地址部分，然后上排最右4、5地址存放int型高址部分。4字節(jié)對(duì)齊，如果第一個(gè)變量是char型，第二個(gè)變量是int型，那么0地址存放char型，1，2，3地址空著，從4地址開始存放int，最后給變量分配完內(nèi)存空間后，必須要保證整個(gè)結(jié)構(gòu)體對(duì)齊，下一個(gè)結(jié)構(gòu)體的存放起始地址是n字節(jié)對(duì)齊整數(shù)倍，如是4字節(jié)對(duì)齊，那么最后short算成4字節(jié) 以保證整個(gè)結(jié)構(gòu)體對(duì)齊。

整個(gè)結(jié)構(gòu)體對(duì)齊，如2字節(jié)對(duì)齊（2的整數(shù)倍），只要是0、2、4地址就行了，如果是4字節(jié)對(duì)齊（4的整數(shù)倍），就必須是0、4地址。8字節(jié)對(duì)齊（8的整數(shù)倍）

（3）猜測(cè)4字節(jié)/8字節(jié)其實(shí)是針對(duì)int型/double型的，比如0地址是char型，那么4字節(jié)對(duì)齊，int型、float型就必須從4地址開始存放，那么8字節(jié)對(duì)齊，int型就必須從4地址存放，double型就必須從8地址開始存放.小于幾字節(jié)對(duì)齊的那些，如char型和short型只要能按照規(guī)則存放就行了。

（4）對(duì)齊命令：<1>需要#prgama pack(n)開頭，以#pragma pack()結(jié)尾，定義一個(gè)區(qū)間，這個(gè)區(qū)間內(nèi)的對(duì)齊參數(shù)就是n。(不建議使用)

如：s1占5個(gè)字節(jié)，s2占8字節(jié)（默認(rèn)）

#pragma pack(1)struct stu1{

（結(jié)構(gòu)體本身以及變量） 對(duì)齊規(guī)則：2字節(jié)對(duì)齊（2的整數(shù)倍），只要是0、2、4地址就行了，4字節(jié)對(duì)齊（4的整數(shù)倍），就必須是0、4地址，8字節(jié)對(duì)齊（8的整數(shù)倍），就必須是0、8、16

char c;int a;//short d;}s1;struct stu2{char c;int a;//short d;}s2;

<2>gcc推薦的對(duì)齊指令__attribute__((packed)) __attribute__((aligned(n)))，在VC中就不行，沒有定義這個(gè)命令

(1)__attribute__((packed))使用時(shí)直接放在要進(jìn)行內(nèi)存對(duì)齊的類型定義的后面，然后它起作用的范圍只有加了這個(gè)東西的這一個(gè)類型。packed的作用就是取消對(duì)齊訪問。

(2)__attribute__((aligned(n)))使用時(shí)直接放在要進(jìn)行內(nèi)存對(duì)齊的類型定義的后面，然后它起作用的范圍只有加了這個(gè)東西的這一個(gè)類型。它的作用是讓整個(gè)結(jié)構(gòu)體變量整體進(jìn)行n字節(jié)對(duì)齊（注意是結(jié)構(gòu)體變量整體n字節(jié)對(duì)齊，而不是結(jié)構(gòu)體內(nèi)各元素也要n字節(jié)對(duì)齊，內(nèi)部元素按照默認(rèn)對(duì)齊方式）

例子：

struct mystruct11{// 1字節(jié)對(duì)齊4字節(jié)對(duì)齊int a;// 44char b;// 12(1+1)short c;// 22}__attribute__((packed));typedef struct mystruct111{// 1字節(jié)對(duì)齊4字節(jié)對(duì)齊2字節(jié)對(duì)齊int a;// 44 4char b;// 12(1+1)2short c;// 22 2short d;// 2 4(2+2)2}__attribute__((aligned(1024))) My111;

5.5、offsetof宏：#define offsetof( TYPE, MEMBER) ((int) &((TYPE *)0)->MEMBER)

(1)offsetof宏的作用是：用宏來計(jì)算結(jié)構(gòu)體中某個(gè)元素和結(jié)構(gòu)體首地址的偏移量（其實(shí)質(zhì)是通過編譯器來幫我們計(jì)算）。

(2)offsetof宏的原理：我們虛擬一個(gè)type類型結(jié)構(gòu)體變量，然后用type.member的方式來訪問那個(gè)member元素，繼而得到member相對(duì)于整個(gè)變量首地址的偏移量。

(3)學(xué)習(xí)思路：第一步先學(xué)會(huì)用offsetof宏，第二步再去理解這個(gè)宏的實(shí)現(xiàn)原理。

(TYPE *)0 這是一個(gè)強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，把0地址強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換成一個(gè)指針，這個(gè)指針指向一個(gè)TYPE類型的結(jié)構(gòu)體變量。（實(shí)際上這個(gè)結(jié)構(gòu)體變量可能不存在，但是只要我不去解引用這個(gè)指針就不會(huì)出錯(cuò)）。

((TYPE *)0)->MEMBER(TYPE *)0是一個(gè)TYPE類型結(jié)構(gòu)體變量的指針，通過指針指針來訪問這個(gè)結(jié)構(gòu)體變量的member元素，然后對(duì)這個(gè)元素取地址，又因?yàn)楦牡刂肥菑?地址開始算的，所以這個(gè)地址就是相對(duì)起始地址的偏移量。5.6 container_of宏：#define container_of(ptr, type, member) ({\const typeof(((type *)0)->member) * __mptr = (ptr);\(type *)((char *)__mptr - offsetof(type, member)); }) 兩條語句；，然后用{ } ，\表示提示編譯器本行因?yàn)槠聊徊粔颍溄酉乱恍小Ｓ?（也就是宏定義）時(shí)，如果本行不夠要用 \ 提示編譯器接著是下一行的。必須要用 \ ，猜測(cè)因?yàn)楹甓x一行就算結(jié)束了。(1)作用：知道一個(gè)結(jié)構(gòu)體中某個(gè)元素的指針，反推這個(gè)結(jié)構(gòu)體變量的指針。有了container_of宏，我們可以從一個(gè)元素的指針得到整個(gè)結(jié)構(gòu)體變量的指針，繼而得到結(jié)構(gòu)體中其他元素的指針。

(2)typeof關(guān)鍵字的作用是：typepef(a)時(shí)由變量a得到a的類型，typeof就是由變量名得到變量數(shù)據(jù)類型的。

(3)這個(gè)宏的工作原理：先用typeof得到member元素的類型定義成一個(gè)指針，然后用這個(gè)指針減去該元素相對(duì)于整個(gè)結(jié)構(gòu)體變量的偏移量（偏移量用offsetof宏得到的），減去之后得到的就是整個(gè)結(jié)構(gòu)體變量的首地址了，

再把這個(gè)地址強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換為type *即可。5.7 p是一個(gè)地址，（int）p+6 和（char *）+6；效果是一樣的，第一種是將地址p當(dāng)作int型加減，第二種是將地址p做為char *指針，他每次加減都是一字節(jié)一字節(jié)相加減的，如果是 （int *）P+6,那么他每次加減都是按照4字節(jié)一跳。就相當(dāng)于加了+4*6；5.8 小端模式：變量的高地址存放在高地址，低地址存放在低地址；通信模式也要分大小端，先發(fā)送/接受的是高地址還是低地址，大端模式：變量的高地址存放在低地址，低地址存放在高地址；

測(cè)試：有用共用體 union 和指針方式來測(cè)試，基本思路是讓 int a=1; 看低地址 char 是0還是1 ；變量都是從地址開始存放，只是變量的高地址和低地址先存放誰不確定。

不能用位與來測(cè)，因?yàn)榇娣藕妥x取都是按照某一個(gè)方式來的，結(jié)果永遠(yuǎn)都是一樣的。int a=1; char b=(char)a;這種方式不可以測(cè)試，因?yàn)椴还艽笮《耍家宰兞縜的低地址部分賦給b;

union stu{int a; int ce( ){int a=1;int b=*((char *)&a);return b;}char b;}int ce( ){union stu s;s.a=1;return s.b;}

5.9、枚舉類型(int型)：這樣寫默認(rèn)從第一個(gè)常量開始是0，1，2，3，4.........也可以自己賦值,但是每一個(gè)值是不一樣的，否則邏輯上出錯(cuò)。

enum week{sunday, sunday=1,moday, moday=5,tuseday, 然后其他常量以此遞增。wenzeday,friday,saterday,}today; today=sunday;* // 錯(cuò)誤1，枚舉類型重名，編譯時(shí)報(bào)錯(cuò)：error: conflicting types for ‘DAY’typedef enum workday{MON, // MON = 1;TUE,WEN,THU,FRI,}DAY;typedef enum weekend{SAT,SUN,}DAY;*// /錯(cuò)誤2，枚舉成員重名，編譯時(shí)報(bào)錯(cuò)：redeclaration of enumerator ‘MON’typedef enum workday{MON, // MON = 1;TUE,WEN,THU,FRI,}workday;typedef enum weekend{MON,SAT,SUN,}weekend;}

六、C語言宏定義與預(yù)處理、函數(shù)和函數(shù)庫（看博客strcyp原函數(shù)）

6.1、源碼.c->(預(yù)處理)->預(yù)處理過的 .i 文件->(編譯)->匯編文件.S->(匯編)->目標(biāo)文件.o->(鏈接)->elf可執(zhí)行程序預(yù)處理用預(yù)處理器，編譯用編譯器，匯編用匯編器，鏈接用鏈接器，這幾個(gè)工具再加上其他一些額外的會(huì)用到的可用工具，合起來叫編譯工具鏈。gcc就是一個(gè)編譯工具鏈。<1>預(yù)處理的意義(1)編譯器本身的主要目的是編譯源代碼，將C的源代碼轉(zhuǎn)化成.S的匯編代碼。編譯器聚焦核心功能后，就剝離出了一些非核心的功能到預(yù)處理器去了。

(1)預(yù)處理器幫編譯器做一些編譯前的雜事。如：(1)#include（#include <>和#include ""的區(qū)別）

(2)注釋

(3)#if #elif #endif#ifdef

(4)宏定義

備注：gcc中只預(yù)處理不編譯的方法 -o生成可執(zhí)行文件名 -c只編譯不鏈接 -E 只預(yù)處理不編譯 -I ( 是大i,不是L )編譯時(shí)從某個(gè)路徑下尋找頭文件 . /當(dāng)前

(1)gcc編譯時(shí)可以給一些參數(shù)來做一些設(shè)置，譬如gcc xx.c -o xx可以指定可執(zhí)行程序的名稱；譬如gcc xx.c -c -o xx.o可以指定只編譯不連接，也可以生成.o的目標(biāo)文件。

(2)gcc -E xx.c -o xx.i可以實(shí)現(xiàn)只預(yù)處理不編譯。一般情況下沒必要只預(yù)處理不編譯，但有時(shí)候這種技巧可以用來幫助我們研究預(yù)處理過程，幫助debug程序。

(3)鏈接器：鏈接的時(shí)候是把目標(biāo)文件（二進(jìn)制）通過有序的排列組合起來，如 star.s main.c led.c 這三個(gè)源文件，分別被編譯成三個(gè)目標(biāo)文件 ，每個(gè)目標(biāo)文件有很多函數(shù)集合。鏈接的時(shí)候會(huì)根據(jù)運(yùn)行思路把這些雜亂的函數(shù)給排列組合起來，不是把目標(biāo)文件簡(jiǎn)單的排列組合。

(4)當(dāng)生成可執(zhí)行程序之后，這個(gè)可執(zhí)行程序里面有很多符號(hào)信息，有個(gè)符號(hào)表，里面的符號(hào)與一個(gè)地址相對(duì)應(yīng)，如 函數(shù)名max對(duì)應(yīng)一個(gè)地址，雖然這個(gè)程序有符號(hào)信息，但是為什么還是可以執(zhí)行呢？因?yàn)槿鐆indows的exe程序，有專門的一套程序來執(zhí)行這個(gè).exe 文件，就好比壓縮文件，就有一套 “好壓”的軟件，然后去壓縮（執(zhí)行）.rar .zip的文件，而這套程序就把這些符號(hào)信息給過濾掉，然后得到純凈的二進(jìn)制代碼，最后把他們加載到內(nèi)存中去。

(5) debug版本就是有符號(hào)信息，而Release版本就是純凈版本的。可用strip工具：strip是把可執(zhí)行程序中的符號(hào)信息給拿掉，以節(jié)省空間。（Debug版本和Release版本）objcopy：由可執(zhí)行程序生成可燒錄的鏡像bin文件。

6.2、預(yù)處理：

<1>頭文件有”“是本目錄去找，找不到就去庫頭文件找，和< > 只到庫頭文件去找，庫頭文件可以自己制作，用 -I ( 是大i,不是L )參數(shù)去尋找路徑。

頭文件在預(yù)處理時(shí)，會(huì)把文件的內(nèi)容原封不動(dòng)的賦值到 c 文件里面。

<2>注釋：在預(yù)處理時(shí)，把注釋全部拿掉。注意：#define *** 1 再判斷 #undef *** 2 時(shí)，也是通過的。其意思是有沒有定義過***.

<3>條件編譯：當(dāng)作一個(gè)配置開關(guān) #define NUM 表示定義了NUM,則執(zhí)行下一條語句，且NUM用空格替代，而且預(yù)處理會(huì)刪掉條件編譯，留下正確的執(zhí)行語句。

<4>宏定義：#define cdw 1 在預(yù)處理階段，會(huì)替代那些宏，可以多重替代宏；也可以表示多個(gè)語句，如 #define cdw printf("cdw\n") ; printf("***\n"); cdw；這條語句會(huì)直接展開還有帶參宏，#define max(a,b) (（a）+（b）) 注意的是帶參宏一定要（ ） 不然有時(shí)候會(huì)引起錯(cuò)誤，每一個(gè)”形參“都應(yīng)該要（）；#define year （365*24*60*60*60*60 ） 安理說是可以的，但是year是int型的已經(jīng)超過了范圍，所以要把它搞成無符號(hào)長整形。#define year （365*24*60*60*60*60ul ) 這樣才是正確的宏定義的變量是不占內(nèi)存空間的，直接替換減少開銷，但是變量替換是不進(jìn)行類型檢查；函數(shù)的變量要占用空間、要壓棧等操作，就需要很大的開銷，但是調(diào)用函數(shù)時(shí)，編譯器會(huì)檢查函數(shù)變量的類型是否相同。內(nèi)聯(lián)函數(shù)集合普通函數(shù)、宏定義的兩個(gè)優(yōu)勢(shì)，它直接就地展開，直接替換，減少開銷，同時(shí)編譯器也會(huì)檢查變量的類型。但是函數(shù)體積要小，不然效率反而很低，至于原因暫時(shí)不詳。6.3、內(nèi)聯(lián)函數(shù)：對(duì)函數(shù)就地展開，像宏定義一樣，這樣減少開銷，同時(shí)也檢查變量的類型。但是必須函數(shù)的內(nèi)部體積小才用這種方式，以達(dá)到更好的效率。體積大的函數(shù)就作為普通函數(shù)。內(nèi)聯(lián)函數(shù)通過在函數(shù)定義前加inline關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)。* 6.4、條件編譯的應(yīng)用：做一個(gè)調(diào)試開關(guān)。#define DEBUG #undef DEBUG 是注銷 DEBUG 宏#ifdef DEBUG#define debug(x) printf(x)#else#define debug(x)#endif6.5、函數(shù)：

(1)整個(gè)程序分成多個(gè)源文件，一個(gè)文件分成多個(gè)函數(shù)，一個(gè)函數(shù)分成多個(gè)語句，這就是整個(gè)程序的組織形式。這樣組織的好處在于：分化問題、便于編寫程序、便于分工。

(2)函數(shù)的出現(xiàn)是人（程序員和架構(gòu)師）的需要，而不是機(jī)器（編譯器、CPU）的需要。

(3)函數(shù)的目的就是實(shí)現(xiàn)模塊化編程。說白了就是為了提供程序的可移植性。

<1>函數(shù)書寫的一般原則：

第一：遵循一定格式。函數(shù)的返回類型、函數(shù)名(男女廁所)、參數(shù)列表（太多用結(jié)構(gòu)體）等。

第二：一個(gè)函數(shù)只做一件事：函數(shù)不能太長也不宜太短（一個(gè)屏幕的大小），原則是一個(gè)函數(shù)只做一件事情。

第三：傳參不宜過多：在ARM體系下，傳參不宜超過4個(gè)。如果傳參確實(shí)需要多則考構(gòu)體打包考慮。

第四：盡量少碰全局變量：函數(shù)最好用傳參返回值來和外部交換數(shù)據(jù)，不要用全局變量。

<2> 之所以函數(shù)能被調(diào)用，根本實(shí)質(zhì)是在編譯時(shí)，檢查到了該函數(shù)的聲明，不是因?yàn)楹瘮?shù)定義了（當(dāng)然也要定義才行，只是不是本質(zhì)）。6.6、遞歸函數(shù)：自己調(diào)用自己的函數(shù)，常用舉例：階乘 int jiecheng( int n) 斐波那契數(shù)例：f(n)=f(n-1)+f(n-2) n>2的正整數(shù)

{ int he(int n)

注意：if(n<1) if(3==n||4==n)

棧溢出：遞歸函數(shù)會(huì)不停的耗費(fèi)棧空間 { {所以要注意遞歸不要太多 printf("error\n"); return 1;收斂性：必須 要有一個(gè)終止遞歸的條件 } }

else if(n>1) else if(n>4){ {return n*jiecheng(n-1); return he(n-1) +he(n-2)} }else{return 1;}

6.7、函數(shù)庫：<1>靜態(tài)鏈接庫其實(shí)就是商業(yè)公司將自己的函數(shù)庫源代碼經(jīng)過只編譯不連接形成.o的目標(biāo)文件，然后用ar工具將.o文件歸檔成.a的歸檔文件（.a的歸檔文件又叫靜態(tài)鏈接庫文件）。

商業(yè)公司通過發(fā)布.a庫文件和.h頭文件來提供靜態(tài)庫給客戶使用；客戶拿到.a和.h文件后，通過.h頭文件得知庫中的庫函數(shù)的原型，然后在自己的.c文件中直接調(diào)用這些庫文件，在連接的時(shí)候鏈接器會(huì)去.a文件中拿出被調(diào)用的那個(gè)函數(shù)的編譯后的.o二進(jìn)制代碼段鏈接進(jìn)去形成最終的可執(zhí)行程序。

<2>動(dòng)態(tài)鏈接庫本身不將庫函數(shù)的代碼段鏈接入可執(zhí)行程序，只是做個(gè)標(biāo)記。然后當(dāng)應(yīng)用程序在內(nèi)存中執(zhí)行時(shí)，運(yùn)行時(shí)環(huán)境發(fā)現(xiàn)它調(diào)用了一個(gè)動(dòng)態(tài)庫中的庫函數(shù)時(shí)，會(huì)去加載這個(gè)動(dòng)態(tài)庫到內(nèi)存中，然后以后不管有多少個(gè)應(yīng)用程序去調(diào)用這個(gè)庫中的函數(shù)都會(huì)跳轉(zhuǎn)到第一次加載的地方去執(zhí)行（不會(huì)重復(fù)加載）。

也就是在運(yùn)行時(shí)，會(huì)把庫函數(shù)代碼放入內(nèi)存中，然后多個(gè)程序要用到庫函數(shù)時(shí)，就從這段內(nèi)存去找，而靜態(tài)鏈接對(duì)于多程序就是重復(fù)使用庫函數(shù)，比較占內(nèi)存。

(1) gcc中編譯鏈接程序默認(rèn)是使用動(dòng)態(tài)庫的，要想靜態(tài)鏈接需要顯式用-static來強(qiáng)制靜態(tài)鏈接。

(2) 庫函數(shù)的使用需要注意3點(diǎn)：第一，包含相應(yīng)的頭文件；第二，調(diào)用庫函數(shù)時(shí)注意函數(shù)原型；第三，有些庫函數(shù)鏈接時(shí)需要額外用-lxxx來指定鏈接；第四，如果是動(dòng)態(tài)庫，要注意-L指定動(dòng)態(tài)庫的地址。6.8、常見的兩個(gè)庫函數(shù)：<1>C庫中字符串處理函數(shù)包含在string.h中，這個(gè)文件在ubuntu系統(tǒng)中在/usr/include中字符串函數(shù) 如：memcpy（內(nèi)存字符串復(fù)制，直接復(fù)制到目標(biāo)空間）確定src和dst不會(huì)overlap重復(fù)，則使用memcpy效率高memmove（內(nèi)存字符串復(fù)制，先復(fù)制到一個(gè)內(nèi)存空間，然后再復(fù)制到目標(biāo)空間）確定會(huì)overlap或者不確定但是有可能overlap，則使用memove比較保險(xiǎn)memset strncmpmemcmp strdup???? memchr strndupstrcpy strchrstrncpy strstrstrcat strtokstrncat 。。。strcmp

<2> 數(shù)學(xué)函數(shù)：math.h 需要加 -lm 就是告訴鏈接器到libm中去查找用到的函數(shù)。

C鏈接器的工作特點(diǎn)：因?yàn)閹旌瘮?shù)有很多，鏈接器去庫函數(shù)目錄搜索的時(shí)間比較久。為了提升速度想了一個(gè)折中的方案：鏈接器只是默認(rèn)的尋找?guī)讉€(gè)最常用的庫，如果是一些不常用的庫中的函數(shù)被調(diào)用，需要程序員在鏈接時(shí)明確給出要擴(kuò)展查找的庫的名字。

鏈接時(shí)可以用-lxxx來指示鏈接器去到libxxx.so中去查找這個(gè)函數(shù)。6.9、自制靜態(tài)鏈接庫：

(1)第一步：自己制作靜態(tài)鏈接庫,首先使用gcc -c只編譯不連接，生成.o文件；然后使用ar工具進(jìn)行打包成.a歸檔文件庫名不能隨便亂起，一般是lib+庫名稱，后綴名是.a表示是一個(gè)歸檔文件注意：制作出來了靜態(tài)庫之后，發(fā)布時(shí)需要發(fā)布.a文件和.h文件。

(2)第二步：使用靜態(tài)鏈接庫，把.a和.h都放在我引用的文件夾下，然后在.c文件中包含庫的.h，然后直接使用庫函數(shù)。

備注：

<1>.a 文件，前綴一定要加lib ,如 lib***.a ; 鏈接屬性 -l（小L）,表示庫名，屬性-L表示庫的路徑。所以：gcc cdw.c -o cdw -l*** -L ./include -I(大i) ./include

<2> 頭文件“ ”表示外部自定義，如果沒加路徑屬性，默認(rèn)當(dāng)前路徑找，如果在其他文件夾下，必須用 -I(大i) 路徑。用<>表示的頭文件一種是在編譯器下的庫文件找，第二種是自己定義的庫文件找，但是要定義其路徑。

<3> 在makefile文件中用到gcc/arm-gcc 那么在shell中就用相應(yīng)的編譯器 gcc/arm-gcc .

<4> nm ./include/libmax.a 查看max庫的信息，有哪些 .o 文件 .o文件有哪些函數(shù)。

舉例：makefile: arm-gcc aston.c -o aston.o -carm-ar -rc libaston.a aston.o6.9.1、自制動(dòng)態(tài)鏈接庫：

<1>動(dòng)態(tài)鏈接庫的后綴名是.so（對(duì)應(yīng)windows系統(tǒng)中的dll），靜態(tài)庫的擴(kuò)展名是.a .

<2>第一步：創(chuàng)建一個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫。gcc aston.c -o aston.o -c -fPIC (-fPIC表示設(shè)置位置無關(guān)碼)gcc -o libaston.so aston.o -shared （-shared表示使用共享庫）注意：做庫的人給用庫的人發(fā)布庫時(shí)，發(fā)布libxxx.so和xxx.h即可。

第二步：使用自己創(chuàng)建的共享庫。gcc cdw.c -o cdw -lmax.so -L ./動(dòng)態(tài)鏈接庫 -I ./動(dòng)態(tài)鏈接庫

第三步：上述編譯成功了，但是在 ./cdw 執(zhí)行時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)，原因是采用動(dòng)態(tài)鏈接，在可執(zhí)行文件只是做了一個(gè)標(biāo)記，標(biāo)記是使用了哪個(gè)函數(shù)庫的哪個(gè)函數(shù)。

并沒有將庫函數(shù)加載到源文件中，所以可執(zhí)行文件很小，在執(zhí)行時(shí)，需要立即從系統(tǒng)里面找到使用到的函數(shù)庫，然后加載到內(nèi)存中，在linux系統(tǒng)中默認(rèn)是從 /usr/bin 中尋找，（不確定：如果使用shell中運(yùn)行）會(huì)先執(zhí)行環(huán)境變量的路徑然后再查找 /usr/bin;所以我們可以用兩種辦法解決運(yùn)行的問題

第四步：將動(dòng)態(tài)庫 libmax.so 復(fù)制到 /usr/lib 下面，但是如果以后所有的庫都這樣放的話，會(huì)越來越臃腫，導(dǎo)致運(yùn)行速度變慢（一個(gè)一個(gè)查找）；或者是新添加一個(gè)環(huán)境變量

export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/mnt/hgfs/share/include （將庫 libmax.so 復(fù)制到這個(gè)路徑下面）這樣就可以運(yùn)行了。

<3>使用 ldd 命令判斷一個(gè)可執(zhí)行文件是否能運(yùn)行成功；ldd cdwlinux-gate.so.1 => (0xb77a8000)libmax.so => not found //發(fā)現(xiàn) not found意思就是沒有找到對(duì)應(yīng)的函數(shù)庫libc.so.6 => /lib/i386-linux-gnu/libc.so.6 (0xb75e2000)/lib/ld-linux.so.2 (0xb77a9000)

七、存儲(chǔ)類&作用域&生命周期&鏈接屬性

7.1、概念詞：存儲(chǔ)類（棧、堆、數(shù)據(jù)區(qū)、.bss段、.text段）作用域（代碼塊作用范圍，也就是變量作用的范圍）生命周期（變量的誕生和死亡）鏈接屬性（外鏈接屬性、內(nèi)鏈接屬性、無連接屬性）7.2、Linux下的內(nèi)存映射（分配情況、組織情況）：見圖內(nèi)存映射。其中有關(guān)進(jìn)程的空間，如進(jìn)程控制塊、頁表等都是在內(nèi)核里面的。文件區(qū)是映射外部文件的，如打開記事本，那么這個(gè)文件臨時(shí)存放在文件區(qū)域。（見引用資料）

問題：虛擬地址技術(shù)？解決：后期在Linux應(yīng)用/網(wǎng)絡(luò)編程會(huì)講。

OS下和裸機(jī)下C程序加載執(zhí)行的差異？解決：在arm裸機(jī)第十六部分有介紹。7.3、存儲(chǔ)類關(guān)鍵字：

<1> auto 自動(dòng)的(一個(gè)用法：修飾局部變量，在定義變量時(shí)可以省略) 【外鏈接：與第二個(gè)c文件鏈接】【內(nèi)鏈接：只與本c文件鏈接】【無連接:就是無鏈接】

<2> static 靜態(tài)的（有兩個(gè)用法，第一個(gè)是修飾局部變量，意思是當(dāng)作全局變量，存放在數(shù)據(jù)區(qū)，作用域只是定義的那個(gè)函數(shù)范圍，生命周期和整個(gè)程序一樣，屬于無連接

第二個(gè)是修改全局變量/函數(shù)，意思是這個(gè)全局變量/函數(shù)只在當(dāng)前c文件有效，其他c文件是不能使用它的，屬于內(nèi)鏈接，普通全局變量屬于外連接）<3>register 寄存器（一個(gè)用法，修飾變量，作用是讓編譯器把這個(gè)變量放在寄存器中，當(dāng)這個(gè)變量頻繁的被使用時(shí)，用這個(gè)方法可以提高效率，但有時(shí)候不一定就放在寄存器，因?yàn)榧拇嫫魇怯邢薜模瑳]有剩余的寄存器了）

<4>extern (一個(gè)用法，修飾全局變量，表示該文件要使用的這個(gè)變量，在另外一個(gè)c文件中已經(jīng)定義了，其一個(gè)聲明的作用，不能初始化)

<5>volatile (一個(gè)用法，修飾變量，表示對(duì)這個(gè)變量的語句不要去優(yōu)化)

(1) volatile的字面意思：可變的、易變的。C語言中volatile用來修飾一個(gè)變量，表示這個(gè)變量可以被編譯器之外的東西改變。編譯器之內(nèi)的意思是變量的值的改變是代碼的作用，編譯器之外的改變就是這個(gè)改變不是代碼造成的，或者不是當(dāng)前代碼造成的，編譯器在編譯當(dāng)前代碼時(shí)無法預(yù)知。譬如在中斷處理程序isr中更改了這個(gè)變量的值，譬如多線程中在別的線程更改了這個(gè)變量的值，譬如硬件自動(dòng)更改了這個(gè)變量的值（一般這個(gè)變量是存在寄存器，或許當(dāng)其他進(jìn)程要用到這個(gè)寄存器時(shí)，就把這個(gè)寄存器的變量給改變了，同時(shí)也就改變了這個(gè)變量）

(2) 以上說的三種情況（中斷isr中引用的變量，多線程中共用的變量，硬件會(huì)更改的變量）都是編譯器在編譯時(shí)無法預(yù)知的更改，此時(shí)應(yīng)用使用volatile告訴編譯器這個(gè)變量屬于這種（可變的、易變的）情況。編譯器在遇到volatile修飾的變量時(shí)就不會(huì)對(duì)改變量的訪問進(jìn)行優(yōu)化，就不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。

(3) 編譯器的優(yōu)化在一般情況下非常好，可以幫助提升程序效率。但是在特殊情況（volatile）下，變量會(huì)被編譯器想象之外的力量所改變，此時(shí)如果編譯器沒有意識(shí)到而去優(yōu)化則就會(huì)造成優(yōu)化錯(cuò)誤，優(yōu)化錯(cuò)誤就會(huì)帶來執(zhí)行時(shí)錯(cuò)誤。

而且這種錯(cuò)誤很難被發(fā)現(xiàn)。

(4) volatile是程序員意識(shí)到需要volatile然后在定義變量時(shí)加上volatile，如果你遇到了應(yīng)該加volatile的情況而沒有加程序可能會(huì)被錯(cuò)誤的優(yōu)化。如果在不應(yīng)該加volatile而加了的情況程序不會(huì)出錯(cuò)只是會(huì)降低效率。

所以我們對(duì)于volatile的態(tài)度應(yīng)該是：正確區(qū)分，該加的時(shí)候加不該加的時(shí)候不加，如果不能確定該不該加為了保險(xiǎn)起見就加上。

舉例子1：int a=3 ，b,c；b=a;c=b;

那么編譯器會(huì)優(yōu)化成 c=b=a=3; 如果此時(shí)遇到上述三種情況，突然改變了a的值，那么，對(duì)于沒有優(yōu)化前是對(duì)的，但是對(duì)于優(yōu)化后，那么c仍然是3，就會(huì)出錯(cuò)。

所以當(dāng)我們程序員知道這個(gè)變量會(huì)發(fā)生改變時(shí)，就應(yīng)該加 volatile，提示編譯器不要幫我們做優(yōu)化。舉列子2：

int square(volatile int *ptr) { return *ptr * *ptr; }

這段代碼的有個(gè)惡作劇。這段代碼的目的是用來返指針*ptr指向值的平方，但是，由于*ptr指向一個(gè)volatile型參數(shù)，編譯器將產(chǎn)生類似下面的代碼：

int square(volatile int *ptr){ int a,b; a = *ptr; b = *ptr; return a * b; }

由于*ptr的值可能被意想不到地該變，因此a和b可能是不同的。結(jié)果，這段代碼可能返不是你所期望的平方值！正確的代碼如下：

long square(volatile int *ptr) { int a; a = *ptr; return a * a; }

<6> restrict (1)c99中才支持的，所以很多延續(xù)c89的編譯器是不支持restrict關(guān)鍵字，gcc支持的。

(2)restrict 作用是讓編譯器對(duì)這個(gè)變量做一些優(yōu)化，讓它提高效率。下面的網(wǎng)站有列子。

(3)restrict只用來修飾指針，不能修飾普通變量,它表示只能該指針才能修改它的內(nèi)容。如用memcpy時(shí)，兩個(gè)內(nèi)存存在重疊的現(xiàn)象。

(4)https://blog.chinaunix.net/uid-22197900-id-359209.html （這個(gè)網(wǎng)站里面有詳細(xì)的例子）

(5)memcpy和memmove的區(qū)別 void *memcpy( void * restrict dest ,const void * restrict src,sizi_t n)；這樣它可以優(yōu)化成memmove原理的方式（當(dāng)存在重疊時(shí)，先復(fù)制到一段內(nèi)存空間，然后再把它復(fù)制到目的空間）7.4、作用域：

(1)全局變量起名字一般是 g_a;

(2)名字加前綴表示7.5、總結(jié)：<1>局部變量地址由運(yùn)行時(shí)在棧上分配得到，多次執(zhí)行時(shí)地址不一定相同，函數(shù)不能返回該類變量的地址（指針）作為返回值。

<2>為什么要分為數(shù)據(jù)段和.bbs段？因?yàn)楫?dāng)加載到內(nèi)存重定位時(shí)，如果這些數(shù)據(jù)（包括0）一個(gè)一個(gè)的復(fù)制，會(huì)降低效率，為0的變量，直接清內(nèi)存就可以了，這樣提高效率。

<3>在頭文件聲明全局變量時(shí)， extern int a; 聲明函數(shù)就是 void int max(int a, int b);

<4>寫程序盡量避免使用全局變量，尤其是非static類型的全局變量。能確定不會(huì)被其他文件引用的全局變量一定要static修飾。(因?yàn)槿肿兞空純?nèi)存的時(shí)間是最長的，要看你的變量是不是需要這么長的時(shí)間，這樣可以節(jié)約內(nèi)存空)

八、一些雜散但值得討論的問題

8.1、操作系統(tǒng)的理解：

<1>它是一個(gè)管理階級(jí)者，管理所有資源，負(fù)責(zé)調(diào)配優(yōu)化等操作。這樣想象，就像裸機(jī)一樣的話，要實(shí)現(xiàn)LED閃爍的進(jìn)程、串口傳輸?shù)倪M(jìn)程、蜂鳴器等這些，他們都要搶占一些資源，這個(gè)時(shí)候沒有操作系統(tǒng)，就亂成一鍋粥，當(dāng)有了OS的時(shí)候，它就專門負(fù)責(zé)資源的調(diào)配，讓各個(gè)任務(wù)都能很好的實(shí)施，起一個(gè)決策者的作用。

<2>如果我們要做一個(gè)產(chǎn)品，軟件系統(tǒng)到底應(yīng)該是裸機(jī)還是基于操作系統(tǒng)呢？本質(zhì)上取決于產(chǎn)品本身的復(fù)雜度。只有極簡(jiǎn)單的功能、使用極簡(jiǎn)單的CPU（譬如單片機(jī)）的產(chǎn)品才會(huì)選擇用裸機(jī)開發(fā)；一般的復(fù)雜性產(chǎn)品都會(huì)選擇基于操作系統(tǒng)來開發(fā)。

<3>操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理和資源調(diào)配，應(yīng)用程序負(fù)責(zé)具體的直接勞動(dòng)，他們之間的接口就是API函數(shù)。當(dāng)應(yīng)用程序需要使用系統(tǒng)資源（譬如內(nèi)存、譬如CPU、譬如硬件操作）時(shí)就通過API向操作系統(tǒng)發(fā)出申請(qǐng)，然后操作系統(tǒng)響應(yīng)申請(qǐng)幫助應(yīng)用程序執(zhí)行功能。8.2、C庫函數(shù)和API的關(guān)系：

<1>從內(nèi)核的角度看，需要考慮提供哪些有用的API函數(shù)，并不需要關(guān)注它們?nèi)绾伪皇褂谩９示幊虝r(shí)用API函數(shù)會(huì)感覺到不好用，沒有做優(yōu)化。系統(tǒng)只負(fù)責(zé)做出一個(gè)可以用的API，沒有考慮到用戶使用的方便性。所以c庫函數(shù)對(duì)API做了一些優(yōu)化，讓用戶使用庫函數(shù)更容易達(dá)到我們想要的目的。

<2>庫函數(shù)實(shí)質(zhì)還是用的API，或者調(diào)用了一個(gè)API,也或者調(diào)用了更多的API,只不過是做了更多的優(yōu)化。比如 庫函數(shù)fopen ，而API是open.

<3>有的庫函數(shù)沒有用到API,比如strcpy函數(shù)（復(fù)制字符串）和atoi函數(shù)（轉(zhuǎn)換ASCII為整數(shù)），因?yàn)樗鼈儾⒉恍枰騼?nèi)核請(qǐng)求任何服務(wù)。8.3、不同平臺(tái)（windows、linux、裸機(jī)）下庫函數(shù)的差異

(1)不同操作系統(tǒng)API是不同的，但是都能完成所有的任務(wù)，只是完成一個(gè)任務(wù)所調(diào)用的API不同。

(2)庫函數(shù)在不同操作系統(tǒng)下也不同，但是相似性要更高一些。這是人為的，因?yàn)槿讼乱庾R(shí)想要屏蔽不同操作系統(tǒng)的差異，因此在封裝API成庫函數(shù)的時(shí)候，盡量使用了同一套接口，所以封裝出來的庫函數(shù)挺像的。

但是還是有差異，所以在一個(gè)操作系統(tǒng)上寫的應(yīng)用程序不可能直接在另一個(gè)操作系統(tǒng)上面編譯運(yùn)行。于是乎就有個(gè)可移植性出來了。

(3)跨操作系統(tǒng)可移植平臺(tái)，譬如QT、譬如Java語言。8.4、

<1>main（）函數(shù)的寫法：int main(int argc,char **argv) ; int main(int argc ,char *argv[ ] ); 這兩種寫法是一樣的。二重指針等同于指針數(shù)組。

<2>不管是主函數(shù)還是功能函數(shù)，它都應(yīng)該有一個(gè)返回值，而主函數(shù)的返回值是給調(diào)用的那個(gè)人的/main函數(shù)從某種角度來講代表了我當(dāng)前這個(gè)程序，或者說代表了整個(gè)程序。main函數(shù)的開始意味著整個(gè)程序開始執(zhí)行，main函數(shù)的結(jié)束返回意味著整個(gè)程序的結(jié)束。誰執(zhí)行了這個(gè)程序，誰就調(diào)用了main。誰執(zhí)行了程序？或者說程序有哪幾種被調(diào)用執(zhí)行的方法？一個(gè)程序當(dāng)然會(huì)運(yùn)行，那么就是調(diào)用了main( ).

<3>inux下一個(gè)新程序執(zhí)行的本質(zhì)

(1)表面來看，linux中在命令行中去./xx執(zhí)行一個(gè)可執(zhí)行程序

(2)我們還可以通過shell腳本來調(diào)用執(zhí)行一個(gè)程序

(3)我們還可以在程序中去調(diào)用執(zhí)行一個(gè)程序（fork exec）

總結(jié)：我們有多種方法都可以執(zhí)行一個(gè)程序，但是本質(zhì)上是相同的。linux中一個(gè)新程序的執(zhí)行本質(zhì)上是一個(gè)進(jìn)程的創(chuàng)建、加載、運(yùn)行、消亡。linux中執(zhí)行一個(gè)程序其實(shí)就是創(chuàng)建一個(gè)新進(jìn)程然后把這個(gè)程序丟進(jìn)這個(gè)進(jìn)程中去執(zhí)行直到結(jié)束。

新進(jìn)程是被誰開啟？在linux中進(jìn)程都是被它的父進(jìn)程fork出來的。

分析：命令行本身就是一個(gè)進(jìn)程，在命令行底下去./xx執(zhí)行一個(gè)程序，其實(shí)這個(gè)新程序是作為命令行進(jìn)程的一個(gè)字進(jìn)程去執(zhí)行的。

總之一句話：一個(gè)程序被它的父進(jìn)程所調(diào)用。

結(jié)論：main函數(shù)返回給調(diào)用這個(gè)函數(shù)的父進(jìn)程。父進(jìn)程要這個(gè)返回值干嘛？父進(jìn)程調(diào)用子進(jìn)程來執(zhí)行一個(gè)任務(wù)，然后字進(jìn)程執(zhí)行完后通過main函數(shù)的返回值返回給父進(jìn)程一個(gè)答復(fù)。這個(gè)答復(fù)一般是表示子進(jìn)程的任務(wù)執(zhí)行結(jié)果完成了還是錯(cuò)誤了。

（0表示執(zhí)行成功，負(fù)數(shù)表示失敗,正規(guī)的要求返回失敗的原因，返回-1表示什么，返回-2又表示什么，然后父進(jìn)程好做相應(yīng)的處理）

(4) main函數(shù)的返回值應(yīng)當(dāng)是int 型。父進(jìn)程要求是int型的，如果寫成 float 型，則返回就為0，這樣是要出錯(cuò)的。8.5 用shell腳本來看main（）的返回值。如：#!/bin/sh 其文本格式為 .sh./a.outecho $?8.6、argc、argv與main函數(shù)的傳參：當(dāng)我們的父進(jìn)程不需要傳參時(shí)，就用 int main(void);當(dāng)我們需要傳參時(shí)，就應(yīng)該是 int main(int argv ,char *argc[ ]);它默認(rèn)本身就是一個(gè)參數(shù)，占了argv[0]這個(gè)位置，它里面存的是 ./a.out (這個(gè)相應(yīng)變化)

如：./a.out boy girl ;則 argv=3; argc[0]="./a.out"; argc[1]="boy"; argc[2]="girl" ; printf（"%s\n",argc[0]）;

解釋：argv表示傳了多少個(gè)參數(shù)，argc實(shí)質(zhì)是存的一個(gè)指針，也就是一個(gè)地址，只是沒有一個(gè)被綁定的變量名而已。這個(gè)地址指向一個(gè)字符串，一般字符串都和指針相關(guān)。所以可以稱之為字符串?dāng)?shù)組，每一個(gè)都存了一個(gè)字符串。

在程序內(nèi)部如果要使用argc，那么一定要先檢驗(yàn)argv,先檢驗(yàn)個(gè)數(shù)，然后使用。8.7、void類型的本質(zhì)：即使空型又是未知類型，看具體情況。比如一個(gè)函數(shù)void表示不返回， void *malloc(20);就是未知類型。

(1)編程語言分2種：強(qiáng)類型語言和弱類型語言。強(qiáng)類型語言中所有的變量都有自己固定的類型，這個(gè)類型有固定的內(nèi)存占用，有固定的解析方法；弱類型語言中沒有類型的概念，所有變量全都是一個(gè)類型（一般都是字符串的），程序在用的時(shí)候再根據(jù)需要來處理變量。就如：makefile、html語言。

(2)C語言就是典型的強(qiáng)類型語言，C語言中所有的變量都有明確的類型。因?yàn)镃語言中的一個(gè)變量都要對(duì)應(yīng)內(nèi)存中的一段內(nèi)存，編譯器需要這個(gè)變量的類型來確定這個(gè)變量占用內(nèi)存的字節(jié)數(shù)和這一段內(nèi)存的解析方法。

(3)void類型的正確的含義是：不知道類型，不確定類型，還沒確定類型、未知類型，但是將來一定有類型。

(4)void *a;（編譯器可以通過）定義了一個(gè)void類型的變量，含義就是說a是一個(gè)指針，而且a肯定有確定的類型，只是目前我還不知道a的類型，還不確定，所以標(biāo)記為void。

void “修飾”的是指針，因?yàn)橹羔樉褪莾?nèi)存地址，它不知道指向的另一個(gè)變量是哪一種類型，而變量一定是確定的，void a；就是錯(cuò)誤的。8.9、C語言中的NULL

NULL在C/C++中的標(biāo)準(zhǔn)定義

(1)NULL不是C語言關(guān)鍵字，本質(zhì)上是一個(gè)宏定義，其保護(hù)指針的作用，不要讓他亂開槍。

(2)NULL的標(biāo)準(zhǔn)定義：

#ifdef _cplusplus // 條件編譯c++環(huán)境#define NULL 0#else#define NULL (void *)0 // 這里對(duì)應(yīng)C語言的情況#endif

解釋：C++的編譯環(huán)境中，編譯器預(yù)先定義了一個(gè)宏_cplusplus，程序中可以用條件編譯來判斷當(dāng)前的編譯環(huán)境是C++的還是C的。

NULL的本質(zhì)解析：NULL的本質(zhì)是0，但是這個(gè)0不是當(dāng)一個(gè)數(shù)字解析，而是當(dāng)一個(gè)內(nèi)存地址來解析的，這個(gè)0其實(shí)是0x00000000，代表內(nèi)存的0地址。(void *)0這個(gè)整體表達(dá)式表示一個(gè)指針，這個(gè)指針變量本身占4字節(jié)，地址在哪里取決于指針變量本身，但是這個(gè)指針變量的值是0，也就是說這個(gè)指針變量指向0地址（實(shí)際是0地址開始的一段內(nèi)存）。如 char *p=NULL; 因?yàn)?地址本身就不是我們來訪問的，所以 *p時(shí)是不可訪問的。在程序運(yùn)行的邏輯上就不會(huì)出錯(cuò)。

正規(guī)寫：

int *p = NULL;// 定義p時(shí)立即初始化為NULLp = xx;if (NULL != p){*p // 在確認(rèn)p不等于NULL的情況下才去解引用p}

(1)'\0'是一個(gè)轉(zhuǎn)義字符，他對(duì)應(yīng)的ASCII編碼值是0，內(nèi)存值是0，一個(gè)char空間。

(2)'0'是一個(gè)字符，他對(duì)應(yīng)的ASCII編碼值是48，內(nèi)存值是int型48，一個(gè)char空間。

(3)0是一個(gè)數(shù)字，沒有ASCll編碼， 內(nèi)存值是int型0，一個(gè)int空間。

(4)NULL是一個(gè)表達(dá)式，是強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換為void *類型的0，內(nèi)存值是0（內(nèi)存地址），一個(gè)int空間。8.9.1、運(yùn)算中的臨時(shí)匿名變量

<1>“小動(dòng)作”：高級(jí)語言在運(yùn)算中允許我們大跨度的運(yùn)算。意思就是低級(jí)語言中需要好幾步才能完成的一個(gè)運(yùn)算，在高級(jí)語言中只要一步即可完成。譬如C語言中一個(gè)變量i要加1，在C中只需要i++即可，看起來只有一句代碼。但實(shí)際上翻譯到匯編階段需要3步才能完成：第1步從內(nèi)存中讀取i到寄存器，

第2步對(duì)寄存器中的i進(jìn)行加1，第3步將加1后的i寫回內(nèi)存中的i。

<2> float a=12.3; int b=(int)a; (int )a 就是匿名變量;先找一個(gè)內(nèi)存空間，里面存（int）a；然后把這個(gè)值賦值給b;最后匿名值銷毀。

float a; int b=10; a=b/3; 左邊是3.00000；右邊是3；其中有個(gè)匿名變量，先找一個(gè)內(nèi)存空間，里面存 b/3; 然后把它再轉(zhuǎn)換成float型，再賦值個(gè)a;最后匿名值銷毀。8.9.2 分析DEBUG宏學(xué)習(xí)級(jí)：

#define DEBUG #undef DEBUG 是注銷 DEBUG 宏#ifdef DEBUG#define debug(x) printf(x)#else#define debug(x)#endif

應(yīng)用級(jí)：

#ifdefDEBUG#define DBG(...) fprintf(stderr, " DBG(%s, %s( ), %d): ", __FILE__, __FUNCTION__, __LINE__); fprintf(stderr, __VA_ARGS__)#else#define DBG(...)#endif

解 釋：<1>...表示變參，提示編譯器不要對(duì)參數(shù)個(gè)數(shù)斤斤計(jì)較，不要報(bào)錯(cuò)；其實(shí)完全可以把 ...換成 cdw 也是可以的，只是非要裝一下而已。

<2> _FILE_ 和 _FUNCTION_和 _LINE_ 都是c庫函數(shù)的宏定義，分別表示要輸出的這句話屬于哪個(gè)文件名、屬于哪個(gè)函數(shù)名、在第幾行。

<3> 在 fprintf(stderr,"cdw");其中stderr是c庫函數(shù)中宏定義了的，這是VC6.0找到的 #define stderr (&_iob[2]) ；也就是說stderr是一個(gè)被宏定義了的指針，它是標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤輸出流對(duì)象（stderr），輸出到屏幕上。

fprintf是C/C++中的一個(gè)格式化寫—庫函數(shù)，位于頭文件中，其作用是格式化輸出到一個(gè)流/文件中；（重點(diǎn)是流/文件）

printf()函數(shù)是格式化輸出函數(shù), 一般用于向標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備按規(guī)定格式輸出（重點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備，有時(shí)候輸出的不一定顯示在屏幕上，只是編譯器規(guī)定顯示到屏幕上而已。）

總結(jié)：也就是說printf（）其實(shí)不是輸出屏幕上的，只是這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備中，編譯器規(guī)定顯示到屏幕上而已，而真正輸出到屏幕是fprintf(stderr,"cdw");其中stderr就是輸出到屏幕上的流。它也可以 fprintf( FILE *stream, const char *format,...),這個(gè)就是輸出到文件流中的。

比如：一般情況下，你這兩個(gè)語句運(yùn)行的結(jié)果是相同的，沒有區(qū)別，只有一下情況才有區(qū)別：運(yùn)行你的程序的時(shí)候，命令行上把輸出結(jié)果進(jìn)行的轉(zhuǎn)向，比如使用下面的命令把你的程序a.c運(yùn)行的結(jié)果轉(zhuǎn)向到記事本文件a.txt：a.exe > a.txt

在這樣的情況，如果使用printf輸出錯(cuò)誤信息，會(huì)保存到a.txt文件里面，如果使用fprintf輸出錯(cuò)誤，會(huì)顯示在屏幕上。

<4>上面中的__VA_ARGS__也是一個(gè)宏定義，表示預(yù)處理時(shí)實(shí)際的參數(shù)。如：DBG("tiaoshi.\n");

則允許的效果是 DBG(debug.c, main( ), 14): tiaoshi.內(nèi)核級(jí)：

#ifdefDEBUG_S3C_MEM#define DEBUG(fmt, args...)printk(fmt, ##args)#else#define DEBUG(fmt, args...)do {} while (0)#endif

九、鏈表&狀態(tài)機(jī)與多線程(9.9.1？具體鏈表實(shí)現(xiàn)留到驅(qū)動(dòng)模塊講解)

9.1、鏈表是一個(gè)一個(gè)的節(jié)點(diǎn)，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)分為兩部分，一部分是數(shù)據(jù)區(qū)（可以由多個(gè)類型的數(shù)據(jù)），另一部分是指向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的指針；結(jié)構(gòu)體定義里面的變量并沒有生成，是不占空間的，相當(dāng)于聲明的作用。9.2、鏈表的數(shù)據(jù)存放在內(nèi)存的那個(gè)空間呢？（棧，不靈活，不能用date數(shù)據(jù)段）所以只能用堆內(nèi)存，申請(qǐng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)的大小并檢測(cè)NULL, 要使用它，就得清理它，因?yàn)樯弦粋€(gè)進(jìn)程用了這段內(nèi)存，存的是臟數(shù)據(jù)，然后對(duì)這個(gè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)存賦值，鏈接起來.9.3、當(dāng)要改變頭節(jié)點(diǎn)是，也就是要給head=p賦值時(shí)，必須傳 head地址即 形參（struct student *head）；這樣才能真正改變，不然傳一個(gè) （struct student head）只是單純的賦值。9.4、在scanf("%d",&(s->age)) 一定要注意，studeny *s; s->age訪問的是一個(gè)變量，而不要理解成地址，所以要加&，scanf要注意&；9.5、細(xì)節(jié)：<1>在 .h文件中聲明一個(gè)函數(shù)要用分號(hào)，而且是英文符號(hào).用無頭節(jié)點(diǎn)的方式，需要修改頭指針位置，所以比較復(fù)雜。

<2> 定義一個(gè)node *head=NULL,想要改變head值通過函數(shù)傳參是不行的，因?yàn)閔ead是一個(gè)地址，傳參過去，只是賦值給另一個(gè)指針而已，只能修改它指向的數(shù)據(jù)，而本身（地址）是不能修改的，所以要先返回修改好的地址，然后再head=node_add(head)

<3>定義、用指針都應(yīng)該想到NULL,如 node *head=NULL; node *new=(node *)mallo(sizeof(node));if(NULL!=new){ }

<4>在結(jié)構(gòu)體想定義一個(gè)字符串時(shí)不要用 char *name; 應(yīng)該要用char name[10];如果使用第一種的話，編譯通過，執(zhí)行錯(cuò)誤，因?yàn)闉閚ame賦值時(shí)就要放在代碼段中，而代碼段已確定了，所以報(bào)段錯(cuò)誤。9.6、頭節(jié)點(diǎn)、頭指針、第一個(gè)節(jié)點(diǎn)：頭節(jié)點(diǎn)是一個(gè)節(jié)點(diǎn)，頭節(jié)點(diǎn)的下一個(gè)指向第一個(gè)節(jié)點(diǎn)，頭節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)一般存的是鏈表長度等信息，也可以是空，頭指針指向頭節(jié)點(diǎn)。鏈表可以沒有頭節(jié)點(diǎn)，但不能沒有頭指針。

頭節(jié)點(diǎn)可以想成數(shù)組的0位置，其余節(jié)點(diǎn)當(dāng)作從1開始，所以有頭節(jié)點(diǎn)的長度可以定義為就是含有真實(shí)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。9.7、刪除一個(gè)節(jié)點(diǎn)應(yīng)該做的事：如果這個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)不重要，一定要記住free()掉，你邏輯上刪除，其實(shí)仍然存在內(nèi)存中的,頭節(jié)點(diǎn)的好處就是函數(shù)返回值int可以幫助我們一些信息，而沒有頭節(jié)點(diǎn)有時(shí)必須返回head;9.8、單鏈表之逆序：見代碼。9.9、單鏈表的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：<優(yōu)點(diǎn)>單鏈表是對(duì)數(shù)組的一個(gè)擴(kuò)展，解決了數(shù)組的大小比較死板不容易擴(kuò)展的問題。使用堆內(nèi)存來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)分散到各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間，其各個(gè)節(jié)點(diǎn)在內(nèi)存中可以不相連，節(jié)點(diǎn)之間通過指針進(jìn)行單向鏈接。鏈表中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)存不相連，有利于利用碎片化的內(nèi)存。

<缺點(diǎn)>單鏈表各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間只由一個(gè)指針單向鏈接，這樣實(shí)現(xiàn)有一些局限性。局限性主要體現(xiàn)在單鏈表只能經(jīng)由指針單向移動(dòng)（一旦指針移動(dòng)過某個(gè)節(jié)點(diǎn)就無法再回來，如果要再次操作這個(gè)節(jié)點(diǎn)除非從頭指針開始再次遍歷一次），因此單鏈表的某些操作就比較麻煩（算法比較有局限）。

回憶之前單鏈表的所有操作（插入、刪除節(jié)點(diǎn)、 遍歷、從單鏈表中取某個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)·····），因?yàn)閱捂湵淼膯蜗蛞苿?dòng)性導(dǎo)致了不少麻煩。

總結(jié)：?jiǎn)捂湵淼膯蜗蛞苿?dòng)性導(dǎo)致我們?cè)诓僮鲉捂湵頃r(shí)，當(dāng)前節(jié)點(diǎn)只能向后移動(dòng)不能向前移動(dòng)，因此不自由，不利于解決更復(fù)雜的算法。

9.9.1、 內(nèi)核鏈表的思想是：<1>先做一個(gè)純鏈表，沒有數(shù)據(jù)區(qū)，只有節(jié)點(diǎn)的鏈接方法。然后要做一個(gè)鏈表出來，直接用純鏈表然后稍加修改就可以了。

<2>內(nèi)核中__的方法不要輕易使用，是給內(nèi)核用的，否則容易出錯(cuò)，用戶應(yīng)該使用沒有__的方法；如：__list_add() ; list_add();

<3>內(nèi)核默認(rèn)是頭指針+頭節(jié)點(diǎn)的思路。

<4>其實(shí)質(zhì)就是操作里面內(nèi)嵌 純鏈表這個(gè)變量，再利用controf宏來訪問結(jié)構(gòu)體的數(shù)據(jù)。詳情見驅(qū)動(dòng)。9.9.2、狀態(tài)機(jī)：

<1>概念：其實(shí)就是有多種狀態(tài)切換，如電腦的休眠、關(guān)機(jī)、睡眠。

<2>類型：(1)Moore型狀態(tài)機(jī)特點(diǎn)是：輸出只與當(dāng)前狀態(tài)有關(guān)（與輸入信號(hào)無關(guān)）。相對(duì)簡(jiǎn)單，考慮狀態(tài)機(jī)的下一個(gè)狀態(tài)時(shí)只需要考慮它的當(dāng)前狀態(tài)就行了。

(2)Mealy型狀態(tài)機(jī)的特點(diǎn)是：輸出不只和當(dāng)前狀態(tài)有關(guān)，還與輸入信號(hào)有關(guān)。狀態(tài)機(jī)接收到一個(gè)輸入信號(hào)需要跳轉(zhuǎn)到下一個(gè)狀態(tài)時(shí)，狀態(tài)機(jī)綜合考慮2個(gè)條件（當(dāng)前狀態(tài)、輸入值）后才決定跳轉(zhuǎn)到哪個(gè)狀態(tài)。

<3>理解：要時(shí)時(shí)刻刻檢查當(dāng)前狀態(tài)，用循環(huán)+switch(狀態(tài))；然后根據(jù)輸入信號(hào)，進(jìn)行更多的處理，轉(zhuǎn)換到其他狀態(tài)。

十、增補(bǔ)知識(shí)

10.1、一個(gè)字節(jié)可以表示8位字符，字符真的有256種，128~255表示西歐字符，是不常見，詳情見文檔。字符相加的時(shí)候，會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)成 int型加。10.2、在C中，默認(rèn)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型均為signed，現(xiàn)在我們以char為例，說明(signed) char與unsigned char之間的區(qū)別。

首先在內(nèi)存中，char與unsigned char沒有什么不同，都是一個(gè)字節(jié)，唯一的區(qū)別是，char的最高位為符號(hào)位，因此char能表示-127~127,unsigned char沒有符號(hào)位，因此能表示0~255，這個(gè)好理解，8個(gè)bit，最多256種情況，因此無論如何都能表示256個(gè)數(shù)字。10.3、為什么在鏈接時(shí)需要一個(gè)鏈接地址？因?yàn)閿?shù)據(jù)是要放在一個(gè)模擬地址內(nèi)存空間的，它要把這個(gè)數(shù)據(jù)先加載到寄存器，才能給cpu使用，那么寄存器怎么知道是哪個(gè)內(nèi)存地址位置呢，是因?yàn)樵诰幾g時(shí)，編譯出像 ldr r0 0x12345678 ,而這個(gè)0x12345678就是內(nèi)存地址，再編譯出像 ldr r1,[r0] ,這樣就可以拿到0x12345678內(nèi)存位置的數(shù)據(jù)了10.4、printf 變參？10.5、arm-2009q3.tar.bz2 這套編譯器自帶了函數(shù)庫，比如有strcmp , malloc ,printf 等，但是有些庫函數(shù)我們卻不能用他們，比如printf,因?yàn)檫@個(gè)函數(shù)默認(rèn)是同過屏幕輸出的，而我們常用uart調(diào)試。感覺malloc也不能用，因?yàn)槲覀儾恢纼?nèi)存哪一塊做了堆內(nèi)存，只有系統(tǒng)才知道。10.6、清bss段：編譯器可能已經(jīng)幫我們做了，只是在重定位那節(jié)，因?yàn)橐囟ㄎ荒遣糠謨?nèi)存空間并沒有清0 ，所以要手動(dòng)編程清bss段。