預(yù)處理器(Preprocessor) 1. 用預(yù)處理指令#define 聲明一個(gè)常數(shù),用以表明1年中有多少秒(忽略閏年問(wèn)題) #define SECONDS_PER_YEAR (60 * 60 * 24 * 365)UL 我在這想看到幾件事情: 1). #define 語(yǔ)法的基本知識(shí)(例如:不能以分號(hào)結(jié)束,括號(hào)的使用,等等) 2). 懂得預(yù)處理器將為你計(jì)算常數(shù)表達(dá)式的值,因此,直接寫(xiě)出你是如何計(jì)算一年中有多少秒而不是計(jì)算出實(shí)際的值,是更清晰而沒(méi)有代價(jià)的。 3). 意識(shí)到這個(gè)表達(dá)式將使一個(gè)16位機(jī)的整型數(shù)溢出-因此要用到長(zhǎng)整型符號(hào)L,告訴編譯器這個(gè)常數(shù)是的長(zhǎng)整型數(shù)。 4). 如果你在你的表達(dá)式中用到UL(表示無(wú)符號(hào)長(zhǎng)整型),那么你有了一個(gè)好的起點(diǎn)。記住,第一印象很重要。 2. 寫(xiě)一個(gè)“標(biāo)準(zhǔn)”宏MIN,這個(gè)宏輸入兩個(gè)參數(shù)并返回較小的一個(gè)。 #define MIN(A,B) ((A) <= (B) (A) : (B)) 這個(gè)測(cè)試是為下面的目的而設(shè)的: 1). 標(biāo)識(shí)#define在宏中應(yīng)用的基本知識(shí)。這是很重要的,因?yàn)橹钡角度?inline)操作符變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)C的一部分,宏是方便產(chǎn)生嵌入代碼的唯一方法,對(duì)于嵌入式系統(tǒng)來(lái)說(shuō),為了能達(dá)到要求的性能,嵌入代碼經(jīng)常是必須的方法。 2). 三重條件操作符的知識(shí)。這個(gè)操作符存在C語(yǔ)言中的原因是它使得編譯器能產(chǎn)生比if-then-else更優(yōu)化的代碼,了解這個(gè)用法是很重要的。 3). 懂得在宏中小心地把參數(shù)用括號(hào)括起來(lái) 4). 我也用這個(gè)問(wèn)題開(kāi)始討論宏的副作用,例如:當(dāng)你寫(xiě)下面的代碼時(shí)會(huì)發(fā)生什么事? least = MIN(*p++, b); 其實(shí)宏在編程中的副作用主要表現(xiàn)在編譯器的處理計(jì)算上,如果考慮不周全很容易出現(xiàn)重復(fù)計(jì)算的問(wèn)題。所以寫(xiě)程序要用宏的簡(jiǎn)潔,又要注意其中的陷阱,以防出現(xiàn)莫名其妙的錯(cuò)誤 3. 預(yù)處理器標(biāo)識(shí)#error的目的是什么? 如果你不知道答案,請(qǐng)看參考文獻(xiàn)1。這問(wèn)題對(duì)區(qū)分一個(gè)正常的伙計(jì)和一個(gè)書(shū)呆子是很有用的。只有書(shū)呆子才會(huì)讀C語(yǔ)言課本的附錄去找出象這種 問(wèn)題的答案。當(dāng)然如果你不是在找一個(gè)書(shū)呆子,那么應(yīng)試者最好希望自己不要知道答案。 死循環(huán)(Infinite loops) 4. 嵌入式系統(tǒng)中經(jīng)常要用到無(wú)限循環(huán),你怎么樣用C編寫(xiě)死循環(huán)呢? 這個(gè)問(wèn)題用幾個(gè)解決方案。我首選的方案是: while(1) { } 一些程序員更喜歡如下方案: for(;;) { } 這個(gè)實(shí)現(xiàn)方式讓我為難,因?yàn)檫@個(gè)語(yǔ)法沒(méi)有確切表達(dá)到底怎么回事。如果一個(gè)應(yīng)試者給出這個(gè)作為方案,我將用這個(gè)作為一個(gè)機(jī)會(huì)去探究他們這樣做的 基本原理。如果他們的基本答案是:“我被教著這樣做,但從沒(méi)有想到過(guò)為什么!边@會(huì)給我留下一個(gè)壞印象。 第三個(gè)方案是用 goto Loop: ... goto Loop; 應(yīng)試者如給出上面的方案,這說(shuō)明或者他是一個(gè)匯編語(yǔ)言程序員(這也許是好事)或者他是一個(gè)想進(jìn)入新領(lǐng)域的BASIC/FORTRAN程序員。 數(shù)據(jù)聲明(Data declarations) 5. 用變量a給出下面的定義 a) 一個(gè)整型數(shù)(An integer) b) 一個(gè)指向整型數(shù)的指針(A pointer to an integer) c) 一個(gè)指向指針的的指針,它指向的指針是指向一個(gè)整型數(shù)(A pointer to a pointer to an integer) d) 一個(gè)有10個(gè)整型數(shù)的數(shù)組(An array of 10 integers) e) 一個(gè)有10個(gè)指針的數(shù)組,該指針是指向一個(gè)整型數(shù)的(An array of 10 pointers to integers) f) 一個(gè)指向有10個(gè)整型數(shù)數(shù)組的指針(A pointer to an array of 10 integers) g) 一個(gè)指向函數(shù)的指針,該函數(shù)有一個(gè)整型參數(shù)并返回一個(gè)整型數(shù)(A pointer to a function that takes an integer as an argument and returns an integer) h) 一個(gè)有10個(gè)指針的數(shù)組,該指針指向一個(gè)函數(shù),該函數(shù)有一個(gè)整型參數(shù)并返回一個(gè)整型數(shù)( An array of ten pointers to functions that take an integer argument and return an integer ) 答案是: a) int a; // An integer b) int *a; // A pointer to an integer c) int **a; // A pointer to a pointer to an integer d) int a[10]; // An array of 10 integers e) int *a[10]; // An array of 10 pointers to integers f) int (*a)[10]; // A pointer to an array of 10 integers g) int (*a)(int); // A pointer to a function a that takes an integer argument and returns an integer h) int (*a[10])(int); // An array of 10 pointers to functions that take an integer argument and return an integer 人們經(jīng)常聲稱(chēng)這里有幾個(gè)問(wèn)題是那種要翻一下書(shū)才能回答的問(wèn)題,我同意這種說(shuō)法。當(dāng)我寫(xiě)這篇文章時(shí),為了確定語(yǔ)法的正確性,我的確查了一下書(shū)。 但是當(dāng)我被面試的時(shí)候,我期望被問(wèn)到這個(gè)問(wèn)題(或者相近的問(wèn)題)。因?yàn)樵诒幻嬖嚨倪@段時(shí)間里,我確定我知道這個(gè)問(wèn)題的答案。應(yīng)試者如果不知道 所有的答案(或至少大部分答案),那么也就沒(méi)有為這次面試做準(zhǔn)備,如果該面試者沒(méi)有為這次面試做準(zhǔn)備,那么他又能為什么出準(zhǔn)備呢? Static 6. 關(guān)鍵字static的作用是什么? 這個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題很少有人能回答完全。在C語(yǔ)言中,關(guān)鍵字static有三個(gè)明顯的作用: 1). 在函數(shù)體,一個(gè)被聲明為靜態(tài)的變量在這一函數(shù)被調(diào)用過(guò)程中維持其值不變。 2). 在模塊內(nèi)(但在函數(shù)體外),一個(gè)被聲明為靜態(tài)的變量可以被模塊內(nèi)所用函數(shù)訪(fǎng)問(wèn),但不能被模塊外其它函數(shù)訪(fǎng)問(wèn)。它是一個(gè)本地的全局變量。 3). 在模塊內(nèi),一個(gè)被聲明為靜態(tài)的函數(shù)只可被這一模塊內(nèi)的其它函數(shù)調(diào)用。那就是,這個(gè)函數(shù)被限制在聲明它的模塊的本地范圍內(nèi)使用。 大多數(shù)應(yīng)試者能正確回答第一部分,一部分能正確回答第二部分,同是很少的人能懂得第三部分。這是一個(gè)應(yīng)試者的嚴(yán)重的缺點(diǎn),因?yàn)樗@然不懂得本地化數(shù)據(jù)和代碼范圍的好處和重要性。 Const 7.關(guān)鍵字const是什么含意? 我只要一聽(tīng)到被面試者說(shuō):“const意味著常數(shù)”,我就知道我正在和一個(gè)業(yè)余者打交道。去年Dan Saks已經(jīng)在他的文章里完全概括了const的所有用法,因此ESP(譯者:Embedded Systems Programming)的每一位讀者應(yīng)該非常熟悉const能做什么和不能做什么.如果你從沒(méi)有讀到那篇文章,只要能說(shuō)出const意味著“只讀”就可以了。盡管這個(gè)答案不是完全的答案,但我接受它作為一個(gè)正確的答案。(如果你想知道更詳細(xì)的答案,仔細(xì)讀一下Saks的文章吧。)如果應(yīng)試者能正確回答這個(gè)問(wèn)題,我將問(wèn)他一個(gè)附加的問(wèn)題:下面的聲明都是什么意思? const int a; int const a; const int *a; int * const a; int const * a const; 前兩個(gè)的作用是一樣,a是一個(gè)常整型數(shù)。第三個(gè)意味著a是一個(gè)指向常整型數(shù)的指針(也就是,整型數(shù)是不可修改的,但指針可以)。第四個(gè)意思a是一個(gè)指向整型數(shù)的常指針(也就是說(shuō),指針指向的整型數(shù)是可以修改的,但指針是不可修改的)。最后一個(gè)意味著a是一個(gè)指向常整型數(shù)的常指針(也就是說(shuō),指針指向的整型數(shù)是不可修改的,同時(shí)指針也是不可修改的)。如果應(yīng)試者能正確回答這些問(wèn)題,那么他就給我留下了一個(gè)好印象。順帶提一句,也許你可能會(huì)問(wèn),即使不用關(guān)鍵字const,也還是能很容易寫(xiě)出功能正確的程序,那么我為什么還要如此看重關(guān)鍵字const呢?我也如下的幾下理由: 1). 關(guān)鍵字const的作用是為給讀你代碼的人傳達(dá)非常有用的信息,實(shí)際上,聲明一個(gè)參數(shù)為常量是為了告訴了用戶(hù)這個(gè)參數(shù)的應(yīng)用目的。如果你曾花很多時(shí)間清理其它人留下的垃圾,你就會(huì)很快學(xué)會(huì)感謝這點(diǎn)多余的信息。(當(dāng)然,懂得用const的程序員很少會(huì)留下的垃圾讓別人來(lái)清理的。) 2). 通過(guò)給優(yōu)化器一些附加的信息,使用關(guān)鍵字const也許能產(chǎn)生更緊湊的代碼。 3). 合理地使用關(guān)鍵字const可以使編譯器很自然地保護(hù)那些不希望被改變的參數(shù),防止其被無(wú)意的代碼修改。簡(jiǎn)而言之,這樣可以減少bug的出現(xiàn)。 Volatile 8. 關(guān)鍵字volatile有什么含意 并給出三個(gè)不同的例子。 一個(gè)定義為volatile的變量是說(shuō)這變量可能會(huì)被意想不到地改變,這樣,編譯器就不會(huì)去假設(shè)這個(gè)變量的值了。精確地說(shuō)就是,優(yōu)化器在用到這個(gè)變量時(shí)必須每次都小心地重新讀取這個(gè)變量的值,而不是使用保存在寄存器里的備份。下面是volatile變量的幾個(gè)例子: 1). 并行設(shè)備的硬件寄存器(如:狀態(tài)寄存器) 2). 一個(gè)中斷服務(wù)子程序中會(huì)訪(fǎng)問(wèn)到的非自動(dòng)變量(Non-automatic variables) 3). 多線(xiàn)程應(yīng)用中被幾個(gè)任務(wù)共享的變量 回答不出這個(gè)問(wèn)題的人是不會(huì)被雇傭的。我認(rèn)為這是區(qū)分C程序員和嵌入式系統(tǒng)程序員的最基本的問(wèn)題。嵌入式系統(tǒng)程序員經(jīng)常同硬件、中斷、RTOS等等打交道,所用這些都要求volatile變量。不懂得volatile內(nèi)容將會(huì)帶來(lái)災(zāi)難。 假設(shè)被面試者正確地回答了這是問(wèn)題(嗯,懷疑這否會(huì)是這樣),我將稍微深究一下,看一下這家伙是不是直正懂得volatile完全的重要性。 1). 一個(gè)參數(shù)既可以是const還可以是volatile嗎?解釋為什么。 2). 一個(gè)指針可以是volatile 嗎?解釋為什么。 3). 下面的函數(shù)有什么錯(cuò)誤: int square(volatile int *ptr) { return *ptr * *ptr; } 下面是答案: 1). 是的。一個(gè)例子是只讀的狀態(tài)寄存器。它是volatile因?yàn)樗赡鼙灰庀氩坏降馗淖。它是const因?yàn)槌绦虿粦?yīng)該試圖去修改它。 2). 是的。盡管這并不很常見(jiàn)。一個(gè)例子是當(dāng)一個(gè)中服務(wù)子程序修該一個(gè)指向一個(gè)buffer的指針時(shí)。 3). 這段代碼的有個(gè)惡作劇。這段代碼的目的是用來(lái)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(lèi)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; } 位操作(Bit manipulation) 9. 嵌入式系統(tǒng)總是要用戶(hù)對(duì)變量或寄存器進(jìn)行位操作。給定一個(gè)整型變量a,寫(xiě)兩段代碼,第一個(gè)設(shè)置a的bit 3,第二個(gè)清除a 的bit 3。在以上兩個(gè)操作中,要保持其它位不變。 對(duì)這個(gè)問(wèn)題有三種基本的反應(yīng) 1). 不知道如何下手。該被面者從沒(méi)做過(guò)任何嵌入式系統(tǒng)的工作。 2). 用bit fields。Bit fields是被扔到C語(yǔ)言死角的東西,它保證你的代碼在不同編譯器之間是不可移植的,同時(shí)也保證了的你的代碼是不可重用的。我最近不幸看到 Infineon為其較復(fù)雜的通信芯片寫(xiě)的驅(qū)動(dòng)程序,它用到了bit fields因此完全對(duì)我無(wú)用,因?yàn)槲业木幾g器用其它的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)bit fields的。從道德講:永遠(yuǎn)不要讓一個(gè)非嵌入式的家伙粘實(shí)際硬件的邊。 3). 用 #defines 和 bit masks 操作。這是一個(gè)有極高可移植性的方法,是應(yīng)該被用到的方法。最佳的解決方案如下: #define BIT3 (0x1<<3) static int a; void set_bit3(void) { a |= BIT3; } void clear_bit3(void) { a &= ~BIT3; } 一些人喜歡為設(shè)置和清除值而定義一個(gè)掩碼同時(shí)定義一些說(shuō)明常數(shù),這也是可以接受的。我希望看到幾個(gè)要點(diǎn):說(shuō)明常數(shù)、|=和&=~操作。 訪(fǎng)問(wèn)固定的內(nèi)存位置(Accessing fixed memory locations) 10. 嵌入式系統(tǒng)經(jīng)常具有要求程序員去訪(fǎng)問(wèn)某特定的內(nèi)存位置的特點(diǎn)。在某工程中,要求設(shè)置一絕對(duì)地址為0x67a9的整型變量的值為0xaa66。編譯器是一個(gè)純粹的ANSI編譯器。寫(xiě)代碼去完成這一任務(wù)。 這一問(wèn)題測(cè)試你是否知道為了訪(fǎng)問(wèn)一絕對(duì)地址把一個(gè)整型數(shù)強(qiáng)制轉(zhuǎn)換(typecast)為一指針是合法的。這一問(wèn)題的實(shí)現(xiàn)方式隨著個(gè)人風(fēng)格不同而不同。典型的類(lèi)似代碼如下: int *ptr; ptr = (int *)0x67a9; *ptr = 0xaa55; 一個(gè)較晦澀的方法是: *(int * const)(0x67a9) = 0xaa55; 即使你的品味更接近第二種方案,但我建議你在面試時(shí)使用第一種方案。 中斷(Interrupts) 11. 中斷是嵌入式系統(tǒng)中重要的組成部分,這導(dǎo)致了很多編譯開(kāi)發(fā)商提供一種擴(kuò)展—讓標(biāo)準(zhǔn)C支持中斷。具代表事實(shí)是,產(chǎn)生了一個(gè)新的關(guān)鍵字 __interrupt。下面的代碼就使用了__interrupt關(guān)鍵字去定義了一個(gè)中斷服務(wù)子程序(ISR),請(qǐng)?jiān)u論一下這段代碼的。 __interrupt double compute_area (double radius) { double area = PI * radius * radius; printf(" Area = %f", area); return area; } 這個(gè)函數(shù)有太多的錯(cuò)誤了,以至讓人不知從何說(shuō)起了: 1). ISR 不能返回一個(gè)值。如果你不懂這個(gè),那么你不會(huì)被雇用的。 2). ISR 不能傳遞參數(shù)。如果你沒(méi)有看到這一點(diǎn),你被雇用的機(jī)會(huì)等同第一項(xiàng)。 3). 在許多的處理器/編譯器中,浮點(diǎn)一般都是不可重入的。有些處理器/編譯器需要讓額處的寄存器入棧,有些處理器/編譯器就是不允許在ISR中做浮點(diǎn)運(yùn)算。此外,ISR應(yīng)該是短而有效率的,在ISR中做浮點(diǎn)運(yùn)算是不明智的。 4). 與第三點(diǎn)一脈相承,printf()經(jīng)常有重入和性能上的問(wèn)題。如果你丟掉了第三和第四點(diǎn),我不會(huì)太為難你的。不用說(shuō),如果你能得到后兩點(diǎn),那么你的被雇用前景越來(lái)越光明了。 代碼例子(Code examples) 12 . 下面的代碼輸出是什么,為什么? void foo(void) { unsigned int a = 6; int b = -20; (a+b > 6) puts("> 6") : puts("<= 6"); } 這個(gè)問(wèn)題測(cè)試你是否懂得C語(yǔ)言中的整數(shù)自動(dòng)轉(zhuǎn)換原則,我發(fā)現(xiàn)有些開(kāi)發(fā)者懂得極少這些東西。不管如何,這無(wú)符號(hào)整型問(wèn)題的答案是輸出是 “>6”。原因是當(dāng)表達(dá)式中存在有符號(hào)類(lèi)型和無(wú)符號(hào)類(lèi)型時(shí)所有的操作數(shù)都自動(dòng)轉(zhuǎn)換為無(wú)符號(hào)類(lèi)型。因此-20變成了一個(gè)非常大的正整數(shù),所以該表達(dá)式計(jì)算出的結(jié)果大于6。這一點(diǎn)對(duì)于應(yīng)當(dāng)頻繁用到無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)類(lèi)型的嵌入式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是豐常重要的。如果你答錯(cuò)了這個(gè)問(wèn)題,你也就到了得不到這份工作的邊緣。 13. 評(píng)價(jià)下面的代碼片斷: unsigned int zero = 0; unsigned int compzero = 0xFFFF; /*1's complement of zero */ 對(duì)于一個(gè)int型不是16位的處理器為說(shuō),上面的代碼是不正確的。應(yīng)編寫(xiě)如下: unsigned int compzero = ~0; 這一問(wèn)題真正能揭露出應(yīng)試者是否懂得處理器字長(zhǎng)的重要性。在我的經(jīng)驗(yàn)里,好的嵌入式程序員非常準(zhǔn)確地明白硬件的細(xì)節(jié)和它的局限,然而PC機(jī)程序往往把硬件作為一個(gè)無(wú)法避免的煩惱。 到了這個(gè)階段,應(yīng)試者或者完全垂頭喪氣了或者信心滿(mǎn)滿(mǎn)志在必得。如果顯然應(yīng)試者不是很好,那么這個(gè)測(cè)試就在這里結(jié)束了。但如果顯然應(yīng)試者做得不錯(cuò),那么我就扔出下面的追加問(wèn)題,這些問(wèn)題是比較難的,我想僅僅非常優(yōu)秀的應(yīng)試者能做得不錯(cuò)。提出這些問(wèn)題,我希望更多看到應(yīng)試者應(yīng)付問(wèn)題的方法,而不是答案。不管如何,你就當(dāng)是這個(gè)娛樂(lè)吧… 動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配(Dynamic memory allocation) 14. 盡管不像非嵌入式計(jì)算機(jī)那么常見(jiàn),嵌入式系統(tǒng)還是有從堆(heap)中動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存的過(guò)程的。那么嵌入式系統(tǒng)中,動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存可能發(fā)生的問(wèn)題是什么? 這里,我期望應(yīng)試者能提到內(nèi)存碎片,碎片收集的問(wèn)題,變量的持行時(shí)間等等。這個(gè)主題已經(jīng)在ESP雜志中被廣泛地討論過(guò)了(主要是 P.J. Plauger, 他的解釋遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)我這里能提到的任何解釋?zhuān),所有回過(guò)頭看一下這些雜志吧!讓?xiě)?yīng)試者進(jìn)入一種虛假的安全感覺(jué)后,我拿出這么一個(gè)小節(jié)目:下面的代碼片段的輸出是什么,為什么? char *ptr; if ((ptr = (char *)malloc(0)) == NULL) puts("Got a null pointer"); else puts("Got a valid pointer"); 這是一個(gè)有趣的問(wèn)題。最近在我的一個(gè)同事不經(jīng)意把0值傳給了函數(shù)malloc,得到了一個(gè)合法的指針之后,我才想到這個(gè)問(wèn)題。這就是上面的代碼,該代碼的輸出是“Got a valid pointer”。我用這個(gè)來(lái)開(kāi)始討論這樣的一問(wèn)題,看看被面試者是否想到庫(kù)例程這樣做是正確。得到正確的答案固然重要,但解決問(wèn)題的方法和你做決定的基本原理更重要些。 Typedef 15. Typedef 在C語(yǔ)言中頻繁用以聲明一個(gè)已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)類(lèi)型的同義字。也可以用預(yù)處理器做類(lèi)似的事。例如,思考一下下面的例子: #define dPS struct s * typedef struct s * tPS; 以上兩種情況的意圖都是要定義dPS 和 tPS 作為一個(gè)指向結(jié)構(gòu)s指針。哪種方法更好呢?(如果有的話(huà))為什么? 這是一個(gè)非常微妙的問(wèn)題,任何人答對(duì)這個(gè)問(wèn)題(正當(dāng)?shù)脑颍┦菓?yīng)當(dāng)被恭喜的。答案是:typedef更好。思考下面的例子: dPS p1,p2; tPS p3,p4; 第一個(gè)擴(kuò)展為 struct s * p1, p2; 上面的代碼定義p1為一個(gè)指向結(jié)構(gòu)的指,p2為一個(gè)實(shí)際的結(jié)構(gòu),這也許不是你想要的。第二個(gè)例子正確地定義了p3 和p4 兩個(gè)指針。 16. C語(yǔ)言同意一些令人震驚的結(jié)構(gòu),下面的結(jié)構(gòu)是合法的嗎,如果是它做些什么? int a = 5, b = 7, c; c = a+++b; 這個(gè)問(wèn)題將做為這個(gè)測(cè)驗(yàn)的一個(gè)愉快的結(jié)尾。不管你相不相信,上面的例子是完全合乎語(yǔ)法的。問(wèn)題是編譯器如何處理它?水平不高的編譯作者實(shí)際上會(huì)爭(zhēng)論這個(gè)問(wèn)題,根據(jù)最處理原則,編譯器應(yīng)當(dāng)能處理盡可能所有合法的用法。因此,上面的代碼被處理成: c = a++ + b; 因此, 這段代碼持行后a = 6, b = 7, c = 12。 1、請(qǐng)定義一個(gè)宏,比較兩個(gè)數(shù)a、b的大小,不能使用大于、小于、if語(yǔ)句 #define Max(a,b) ( a/b)?a:b 2、如何輸出源文件的標(biāo)題和目前執(zhí)行行的行數(shù) int line = __LINE__; char *file = __FILE__; cout<<"file name is "<<(file)<<",line is "< 3、兩個(gè)數(shù)相乘,小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)沒(méi)有限制,請(qǐng)寫(xiě)一個(gè)高精度算法 4、寫(xiě)一個(gè)病毒 while (1) { int *p = new int[10000000]; } 5、不使用額外空間,將 A,B兩鏈表的元素交*歸并 6、將樹(shù)序列化 轉(zhuǎn)存在數(shù)組或 鏈表中 struct st{ int i; short s; char c; }; sizeof(struct st); 7、 char * p1; void * p2; int p3; char p4[10]; sizeof(p1...p4) =? 8、 4,4,4,10 二分查找 快速排序 雙向鏈表的刪除結(jié)點(diǎn) 1。主鍵用于唯一標(biāo)識(shí)表中的行數(shù)據(jù),一個(gè)主鍵值對(duì)應(yīng)一行數(shù)據(jù)。另外,會(huì)自動(dòng)在主鍵上創(chuàng)建索引,用于加快查詢(xún)。 2。外鍵用于兩個(gè)表的聯(lián)系。兩個(gè)表必須具有相同類(lèi)型的屬性,在該屬性上有相同的值。該屬性應(yīng)為其中一個(gè)表的主鍵,在另外一個(gè)表設(shè)置為外鍵。 主鍵:唯一標(biāo)識(shí),不能為空,加快查詢(xún)速度,自動(dòng)創(chuàng)建索引, 外鍵:約束內(nèi)表的數(shù)據(jù)的更新,從定義外鍵時(shí)可以發(fā)現(xiàn) 外鍵是和主鍵表聯(lián)系,數(shù)據(jù)類(lèi)型要統(tǒng)一,長(zhǎng)度(存儲(chǔ)大小)要統(tǒng)一。這樣在更新數(shù)據(jù)的時(shí)候會(huì)保持一致性。 索引能將數(shù)據(jù)按一定的規(guī)則進(jìn)行排列這樣進(jìn)行查詢(xún)時(shí)能很快定位數(shù)據(jù),從而加快查詢(xún)的速度, 但不合適的索引將導(dǎo)致INSERT或UPDATE很慢 #include<stdio.h> #include<stdlib.h> int main(void) { union A{ char a; char y:3; char z:3; char x:2; }a; a.a = 0x67; printf("a.a =%0x a.x=%0x \t a.y=%0x\t a.z=%0x\n",a.a, a.x, a.y, a.z ); return 0; } 結(jié)果 a.a =67 a.x=ffffffff a.y=ffffffff a.z=ffffffff a.a =64 a.x=0 a.y=fffffffc a.z=fffffffc a.a =65 a.x=1 a.y=fffffffd a.z=fffffffd 很久沒(méi)動(dòng)c語(yǔ)言了,很多基礎(chǔ)性的東西都沒(méi)有深入學(xué)習(xí)。今天看到關(guān)于聯(lián)合體位域面試題,想了半天才知道程序答案的來(lái)由~~汗顏~~ 如果單從位域來(lái)理解這個(gè)還是簡(jiǎn)單,問(wèn)題的關(guān)鍵是理解其在計(jì)算機(jī)內(nèi)的存取規(guī)則。 對(duì)a.a=64, 單從取位(二進(jìn)制)上可知a.x=00, a.y=101, a.z=101.目前通用計(jì)算機(jī)x86大都是32位機(jī),我的機(jī)器也是32位,在存取上默認(rèn)是存取32位。對(duì)每個(gè)數(shù)而言第一位是符號(hào)位,補(bǔ)碼存儲(chǔ)。那么可以理解a.x的補(bǔ)碼就是00000000, a.y的補(bǔ)碼就是11111100, a.z的補(bǔ)碼就是11111100.這樣看比較自然,但如果輸出結(jié)果是10進(jìn)制,就會(huì)覺(jué)得難以理解。當(dāng)然關(guān)鍵還是對(duì)數(shù)據(jù)的存取規(guī)則和編碼的熟悉。 a.a=0x64的10進(jìn)制結(jié)果是a.x=0, a.y=-4 ,a.z=-4 補(bǔ)充一點(diǎn),union內(nèi)的變量順序?qū)Y(jié)果不影響(每次只可能有一種解釋是合理的,這個(gè)跟struct顯然不同) 關(guān)于位域在結(jié)構(gòu)體的應(yīng)用主要要注意內(nèi)存對(duì)齊規(guī)則的理解和空域的理解 http://blog.csdn.net/jiyucn/archive/2006/07/01/862085.aspx 使用位域的主要目的是壓縮存儲(chǔ),其大致規(guī)則為: 1) 如果相鄰位域字段的類(lèi)型相同,且其位寬之和小于類(lèi)型的sizeof大小,則后面的字段將緊鄰前一個(gè)字段存儲(chǔ),直到不能容納為止; 2) 如果相鄰位域字段的類(lèi)型相同,但其位寬之和大于類(lèi)型的sizeof大小,則后面的字段將從新的存儲(chǔ)單元開(kāi)始,其偏移量為其類(lèi)型大小的整數(shù)倍; 3) 如果相鄰的位域字段的類(lèi)型不同,則各編譯器的具體實(shí)現(xiàn)有差異,VC6采取不壓縮方式,Dev-C++采取壓縮方式; 4) 如果位域字段之間穿插著非位域字段,則不進(jìn)行壓縮; 5) 整個(gè)結(jié)構(gòu)體的總大小為最寬基本類(lèi)型成員大小的整數(shù)倍。 #include <stdio.h> int main() { union { struct { unsigned short s1:3; unsigned short s2:3; unsigned short s3:3; }x; char c; }v; v.c=100; printf("%d\n",sizeof(v)); printf("s1=%d\n",v.x.s1); printf("s2=%d\n",v.x.s2); printf("s3=%d\n",v.x.s3); return 0; } fc6--linux下gcc-4.1.1 2 s1=4 s2=4 s3=5 windows xp2下vc6.0 2 s1=4 s2=4 s3=1 可見(jiàn)s3的結(jié)果并不一樣vc6.0的結(jié)果如果只是按位取,就很好理解,這樣跟之前的union的存取規(guī)則又不一樣了~~而對(duì)于gcc-4.1.1,s3=5還沒(méi)想出該結(jié)果的原因。同時(shí)考慮 struct { unsigned short s1:3; unsigned short s2:3; unsigned short s3:3; unsigned short s4:7; }x; 最后s4的結(jié)果更加撲朔迷離~~請(qǐng)大家多指點(diǎn)~· #include<stdio.h> #include<stdlib.h> int main(void) { union A{ char a; char y:3; char z:3; char x:2; }a; a.a = 0x67; printf("a.a =%0x a.x=%0x \t a.y=%0x\t a.z=%0x\n",a.a, a.x, a.y, a.z ); return 0; } 結(jié)果 a.a =67 a.x=ffffffff a.y=ffffffff a.z=ffffffff a.a =64 a.x=0 a.y=fffffffc a.z=fffffffc a.a =65 a.x=1 a.y=fffffffd a.z=fffffffd 很久沒(méi)動(dòng)c語(yǔ)言了,很多基礎(chǔ)性的東西都沒(méi)有深入學(xué)習(xí)。今天看到關(guān)于聯(lián)合體位域面試題,想了半天才知道程序答案的來(lái)由~~汗顏~~ 如果單從位域來(lái)理解這個(gè)還是簡(jiǎn)單,問(wèn)題的關(guān)鍵是理解其在計(jì)算機(jī)內(nèi)的存取規(guī)則。 對(duì)a.a=64, 單從取位(二進(jìn)制)上可知a.x=00, a.y=101, a.z=101.目前通用計(jì)算機(jī)x86大都是32位機(jī),我的機(jī)器也是32位,在存取上默認(rèn)是存取32位。對(duì)每個(gè)數(shù)而言第一位是符號(hào)位,補(bǔ)碼存儲(chǔ)。那么可以理解a.x的補(bǔ)碼就是00000000, a.y的補(bǔ)碼就是11111100, a.z的補(bǔ)碼就是11111100.這樣看比較自然,但如果輸出結(jié)果是10進(jìn)制,就會(huì)覺(jué)得難以理解。當(dāng)然關(guān)鍵還是對(duì)數(shù)據(jù)的存取規(guī)則和編碼的熟悉。 a.a=0x64的10進(jìn)制結(jié)果是a.x=0, a.y=-4 ,a.z=-4 補(bǔ)充一點(diǎn),union內(nèi)的變量順序?qū)Y(jié)果不影響(每次只可能有一種解釋是合理的,這個(gè)跟struct顯然不同) 關(guān)于位域在結(jié)構(gòu)體的應(yīng)用主要要注意內(nèi)存對(duì)齊規(guī)則的理解和空域的理解 http://blog.csdn.net/jiyucn/archive/2006/07/01/862085.aspx 使用位域的主要目的是壓縮存儲(chǔ),其大致規(guī)則為: 1) 如果相鄰位域字段的類(lèi)型相同,且其位寬之和小于類(lèi)型的sizeof大小,則后面的字段將緊鄰前一個(gè)字段存儲(chǔ),直到不能容納為止; 2) 如果相鄰位域字段的類(lèi)型相同,但其位寬之和大于類(lèi)型的sizeof大小,則后面的字段將從新的存儲(chǔ)單元開(kāi)始,其偏移量為其類(lèi)型大小的整數(shù)倍; 3) 如果相鄰的位域字段的類(lèi)型不同,則各編譯器的具體實(shí)現(xiàn)有差異,VC6采取不壓縮方式,Dev-C++采取壓縮方式; 4) 如果位域字段之間穿插著非位域字段,則不進(jìn)行壓縮; 5) 整個(gè)結(jié)構(gòu)體的總大小為最寬基本類(lèi)型成員大小的整數(shù)倍。 #include <stdio.h> int main() { union { struct { unsigned short s1:3; unsigned short s2:3; unsigned short s3:3; }x; char c; }v; v.c=100; printf("%d\n",sizeof(v)); printf("s1=%d\n",v.x.s1); printf("s2=%d\n",v.x.s2); printf("s3=%d\n",v.x.s3); return 0; } fc6--linux下gcc-4.1.1 2 s1=4 s2=4 s3=5 windows xp2下vc6.0 2 s1=4 s2=4 s3=1 可見(jiàn)s3的結(jié)果并不一樣vc6.0的結(jié)果如果只是按位取,就很好理解,這樣跟之前的union的存取規(guī)則又不一樣了~~而對(duì)于gcc-4.1.1,s3=5還沒(méi)想出該結(jié)果的原因。同時(shí)考慮 struct { unsigned short s1:3; unsigned short s2:3; unsigned short s3:3; unsigned short s4:7; }x; 最后s4的結(jié)果更加撲朔迷離~~請(qǐng)大家多指點(diǎn)~· C++的static有兩種用法:面向過(guò)程程序設(shè)計(jì)中的static和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中的static。前者應(yīng)用于普通變量和函數(shù),不涉及類(lèi);后者主要說(shuō)明static在類(lèi)中的作用。 一、面向過(guò)程設(shè)計(jì)中的static 1、靜態(tài)全局變量 在全局變量前,加上關(guān)鍵字static,該變量就被定義成為一個(gè)靜態(tài)全局變量。靜態(tài)全局變量有以下特點(diǎn): 該變量在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)分配內(nèi)存; 未經(jīng)初始化的靜態(tài)全局變量會(huì)被程序自動(dòng)初始化為0(自動(dòng)變量的值是隨機(jī)的,除非它被顯式初始化); 靜態(tài)全局變量在聲明它的整個(gè)文件都是可見(jiàn)的,而在文件之外是不可見(jiàn)的; 靜態(tài)變量都在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)分配內(nèi)存,包括后面將要提到的靜態(tài)局部變量。對(duì)于一個(gè)完整的程序,在內(nèi)存中的分布情況如下圖: 代碼區(qū) 全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū) 堆區(qū) 棧區(qū) 一般程序的由new產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)存放在堆區(qū),函數(shù)內(nèi)部的自動(dòng)變量存放在棧區(qū)。自動(dòng)變量一般會(huì)隨著函數(shù)的退出而釋放空間,靜態(tài)數(shù)據(jù)(即使是函數(shù)內(nèi)部的靜 態(tài)局部變量)也存放在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)。全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)并不會(huì)因?yàn)楹瘮?shù)的退出而釋放空間。 的確,定義全局變量就可以實(shí)現(xiàn)變量在文件中的共享,但定義靜態(tài)全局變量還有以下好處: 靜態(tài)全局變量不能被其它文件所用; 其它文件中可以定義相同名字的變量,不會(huì)發(fā)生沖突; 2、靜態(tài)局部變量 在局部變量前,加上關(guān)鍵字static,該變量就被定義成為一個(gè)靜態(tài)局部變量。通常,在函數(shù)體內(nèi)定義了一個(gè)變量,每當(dāng)程序運(yùn)行到該語(yǔ)句時(shí)都會(huì)給該局部變量分配棧內(nèi)存。但隨著程序退出函數(shù)體,系統(tǒng)就會(huì)收回棧內(nèi)存,局部變量也相應(yīng)失效。 但有時(shí)候我們需要在兩次調(diào)用之間對(duì)變量的值進(jìn)行保存。通常的想法是定義一個(gè)全局變量來(lái)實(shí)現(xiàn)。但這樣一來(lái),變量已經(jīng)不再屬于函數(shù)本身了,不再僅受函數(shù)的控制,給程序的維護(hù)帶來(lái)不便。 靜態(tài)局部變量正好可以解決這個(gè)問(wèn)題。靜態(tài)局部變量保存在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū),而不是保存在棧中,每次的值保持到下一次調(diào)用,直到下次賦新值。 example: void foo() { static int a; a++; cout<<a<<endl; } int main() { foo(); foo(); foo(); return 0; } 結(jié)果是 1 2 3 每次foo()退出后,并未銷(xiāo)毀變量a,因?yàn)樗谴娣旁谌謹(jǐn)?shù)據(jù)區(qū)的,不是?臻g。 靜態(tài)局部變量有以下特點(diǎn): 該變量在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)分配內(nèi)存; 靜態(tài)局部變量在程序執(zhí)行到該對(duì)象的聲明處時(shí)被首次初始化,即以后的函數(shù)調(diào)用不再進(jìn)行初始化; 靜態(tài)局部變量一般在聲明處初始化,如果沒(méi)有顯式初始化,會(huì)被程序自動(dòng)初始化為0; 它始終駐留在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū),直到程序運(yùn)行結(jié)束。但其作用域?yàn)榫植孔饔糜,?dāng)定義它的函數(shù)或語(yǔ)句塊結(jié)束時(shí),其作用域隨之結(jié)束; 3、靜態(tài)函數(shù) 在函數(shù)的返回類(lèi)型前加上static關(guān)鍵字,函數(shù)即被定義為靜態(tài)函數(shù)。靜態(tài)函數(shù)與普通函數(shù)不同,它只能在聲明它的文件當(dāng)中可見(jiàn),不能被其它文件使用。 靜態(tài)函數(shù)的例子: //Example 4 #include <iostream.h> static void fn();//聲明靜態(tài)函數(shù) void main() { fn(); } void fn()//定義靜態(tài)函數(shù) { int n=10; cout<<n<<endl; } 定義靜態(tài)函數(shù)的好處: 靜態(tài)函數(shù)不能被其它文件所用; 其它文件中可以定義相同名字的函數(shù),不會(huì)發(fā)生沖突; 二、面向?qū)ο蟮膕tatic關(guān)鍵字(類(lèi)中的static關(guān)鍵字) 1、靜態(tài)數(shù)據(jù)成員 在類(lèi)內(nèi)數(shù)據(jù)成員的聲明前加上關(guān)鍵字static,該數(shù)據(jù)成員就是類(lèi)內(nèi)的靜態(tài)數(shù)據(jù)成員。先舉一個(gè)靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的例子。 可以看出,靜態(tài)數(shù)據(jù)成員有以下特點(diǎn): 對(duì)于非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員,每個(gè)類(lèi)對(duì)象都有自己的拷貝。而靜態(tài)數(shù)據(jù)成員被當(dāng)作是類(lèi)的成員。無(wú)論這個(gè)類(lèi)的對(duì)象被定義了多少個(gè),靜態(tài)數(shù)據(jù)成員在程序中也只有一份拷貝,由該類(lèi)型的所有對(duì)象共享訪(fǎng)問(wèn)。也就是說(shuō),靜態(tài)數(shù)據(jù)成員是該類(lèi)的所有對(duì)象所共有的。對(duì)該類(lèi)的多個(gè)對(duì)象來(lái)說(shuō),靜態(tài)數(shù)據(jù)成員只分配一次內(nèi)存,供所有對(duì)象共用。所以,靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的值對(duì)每個(gè)對(duì)象都是一樣的,它的值可以更新; 靜態(tài)數(shù)據(jù)成員存儲(chǔ)在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)。靜態(tài)數(shù)據(jù)成員定義時(shí)要分配空間,所以不能在類(lèi)聲明中定義。在Example 5中,語(yǔ)句int Myclass::Sum=0;是定義靜態(tài)數(shù)據(jù)成員; 靜態(tài)數(shù)據(jù)成員和普通數(shù)據(jù)成員一樣遵從public,protected,private訪(fǎng)問(wèn)規(guī)則; 因?yàn)殪o態(tài)數(shù)據(jù)成員在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)分配內(nèi)存,屬于本類(lèi)的所有對(duì)象共享,所以,它不屬于特定的類(lèi)對(duì)象,在沒(méi)有產(chǎn)生類(lèi)對(duì)象時(shí)其作用域就可見(jiàn),即在沒(méi)有產(chǎn)生類(lèi)的實(shí)例時(shí),我們就可以操作它; 靜態(tài)數(shù)據(jù)成員初始化與一般數(shù)據(jù)成員初始化不同。靜態(tài)數(shù)據(jù)成員初始化的格式為: <數(shù)據(jù)類(lèi)型><類(lèi)名>::<靜態(tài)數(shù)據(jù)成員名>=<值> 類(lèi)的靜態(tài)數(shù)據(jù)成員有兩種訪(fǎng)問(wèn)形式: <類(lèi)對(duì)象名>.<靜態(tài)數(shù)據(jù)成員名> 或 <類(lèi)類(lèi)型名>::<靜態(tài)數(shù)據(jù)成員名> 如果靜態(tài)數(shù)據(jù)成員的訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限允許的話(huà)(即public的成員),可在程序中,按上述格式來(lái)引用靜態(tài)數(shù)據(jù)成員 ; 靜態(tài)數(shù)據(jù)成員主要用在各個(gè)對(duì)象都有相同的某項(xiàng)屬性的時(shí)候。比如對(duì)于一個(gè)存款類(lèi),每個(gè)實(shí)例的利息都是相同的。所以,應(yīng)該把利息設(shè)為存款類(lèi)的靜態(tài)數(shù)據(jù)成員。這有兩個(gè)好處,第一,不管定義多少個(gè)存款類(lèi)對(duì)象,利息數(shù)據(jù)成員都共享分配在全局?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)的內(nèi)存,所以節(jié)省存儲(chǔ)空間。第二,一旦利息需要改變時(shí),只要改變一次,則所有存款類(lèi)對(duì)象的利息全改變過(guò)來(lái)了; 同全局變量相比,使用靜態(tài)數(shù)據(jù)成員有兩個(gè)優(yōu)勢(shì): 靜態(tài)數(shù)據(jù)成員沒(méi)有進(jìn)入程序的全局名字空間,因此不存在與程序中其它全局名字沖突的可能性; 可以實(shí)現(xiàn)信息隱藏。靜態(tài)數(shù)據(jù)成員可以是private成員,而全局變量不能; 2、靜態(tài)成員函數(shù) 與靜態(tài)數(shù)據(jù)成員一樣,我們也可以創(chuàng)建一個(gè)靜態(tài)成員函數(shù),它為類(lèi)的全部服務(wù)而不是為某一個(gè)類(lèi)的具體對(duì)象服務(wù)。靜態(tài)成員函數(shù)與靜態(tài)數(shù)據(jù)成員一樣,都是類(lèi)的內(nèi)部 實(shí)現(xiàn),屬于類(lèi)定義的一部分。普通的成員函數(shù)一般都隱含了一個(gè)this指針,this指針指向類(lèi)的對(duì)象本身,因?yàn)槠胀ǔ蓡T函數(shù)總是具體的屬于某個(gè)類(lèi)的具體對(duì)象的。通常情況下,this 是缺省的。如函數(shù)fn()實(shí)際上是this->fn()。但是與普通函數(shù)相比,靜態(tài)成員函數(shù)由于不是與任何的對(duì)象相聯(lián)系,因此它不具有this指針。從這個(gè)意義上講,它無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)屬于類(lèi)對(duì)象的非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員,也無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)非靜態(tài)成員函數(shù),它只能調(diào)用其余的靜態(tài)成員函數(shù)。 關(guān)于靜態(tài)成員函數(shù),可以總結(jié)為以下幾點(diǎn): 出現(xiàn)在類(lèi)體外的函數(shù)定義不能指定關(guān)鍵字static; 靜態(tài)成員之間可以相互訪(fǎng)問(wèn),包括靜態(tài)成員函數(shù)訪(fǎng)問(wèn)靜態(tài)數(shù)據(jù)成員和訪(fǎng)問(wèn)靜態(tài)成員函數(shù); 非靜態(tài)成員函數(shù)可以任意地訪(fǎng)問(wèn)靜態(tài)成員函數(shù)和靜態(tài)數(shù)據(jù)成員; 靜態(tài)成員函數(shù)不能訪(fǎng)問(wèn)非靜態(tài)成員函數(shù)和非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員; 由于沒(méi)有this指針的額外開(kāi)銷(xiāo),因此靜態(tài)成員函數(shù)與類(lèi)的全局函數(shù)相比速度上會(huì)有少許的增長(zhǎng); 調(diào)用靜態(tài)成員函數(shù),可以用成員訪(fǎng)問(wèn)操作符(.)和(->)為一個(gè)類(lèi)的對(duì)象或指向類(lèi)對(duì)象的指針調(diào)用靜態(tài)成員函數(shù),也可以直接使用如下格式: <類(lèi)名>::<靜態(tài)成員函數(shù)名>(<參數(shù)表>) 調(diào)用類(lèi)的靜態(tài)成員函數(shù)。 堆和棧的區(qū)別 一般認(rèn)為在c中分為這幾個(gè)存儲(chǔ)區(qū) 1棧 - 有編譯器自動(dòng)分配釋放 2堆 - 一般由程序員分配釋放,若程序員不釋放,程序結(jié)束時(shí)可能由OS回收 3全局區(qū)(靜態(tài)區(qū)),全局變量和靜態(tài)變量的存儲(chǔ)是放在一塊的,初始化的全局變量和靜 態(tài)變量在一塊區(qū)域,未初始化的全局變量和未初始化的靜態(tài)變量在相鄰的另一塊區(qū)域。 - 程序結(jié)束釋放 4另外還有一個(gè)專(zhuān)門(mén)放常量的地方。 - 程序結(jié)束釋放 在函數(shù)體中定義的變量通常是在棧上,用malloc, calloc, realloc等分配內(nèi)存的函數(shù)分 配得到的就是在堆上。在所有函數(shù)體外定義的是全局量,加了static修飾符后不管在哪 里都存放在全局區(qū)(靜態(tài)區(qū)),在所有函數(shù)體外定義的static變量表示在該文件中有效, 不能extern到別的文件用,在函數(shù)體內(nèi)定義的static表示只在該函數(shù)體內(nèi)有效。另外, 函數(shù)中的"adgfdf"這樣的字符串存放在常量區(qū)。 比如: int a = 0; 全局初始化區(qū) char *p1; 全局未初始化區(qū) main() { int b; 棧 char s[] = "abc";棧 char *p2; 棧 char *p3 = "123456"; 123456\0在常量區(qū),p3在棧上。 static int c =0; 全局(靜態(tài))初始化區(qū) p1 = (char *)malloc(10); p2 = (char *)malloc(20); 分配得來(lái)得10和20字節(jié)的區(qū)域就在堆區(qū)。 strcpy(p1, "123456"); 123456\0放在常量區(qū),編譯器可能會(huì)將它與p3所指向的"12345 6"優(yōu)化成一塊。 } 還有就是函數(shù)調(diào)用時(shí)會(huì)在棧上有一系列的保留現(xiàn)場(chǎng)及傳遞參數(shù)的操作。 棧的空間大小有限定,vc的缺省是2M。棧不夠用的情況一般是程序中分配了大量數(shù)組和 遞歸函數(shù)層次太深。有一點(diǎn)必須知道,當(dāng)一個(gè)函數(shù)調(diào)用完返回后它會(huì)釋放該函數(shù)中所有 的?臻g。棧是由編譯器自動(dòng)管理的,不用你操心。 堆是動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存的,并且你可以分配使用很大的內(nèi)存。但是用不好會(huì)產(chǎn)生內(nèi)存泄漏。 并且頻繁地malloc和free會(huì)產(chǎn)生內(nèi)存碎片(有點(diǎn)類(lèi)似磁盤(pán)碎片),因?yàn)閏分配動(dòng)態(tài)內(nèi)存時(shí) 是尋找匹配的內(nèi)存的。而用棧則不會(huì)產(chǎn)生碎片。 在棧上存取數(shù)據(jù)比通過(guò)指針在堆上存取數(shù)據(jù)快些。 一般大家說(shuō)的堆棧和棧是一樣的,就是棧(stack),而說(shuō)堆時(shí)才是堆heap. 棧是先入后出的,一般是由高地址向低地址生長(zhǎng)。 堆(heap)和棧(stack)是C/C++編程不可避免會(huì)碰到的兩個(gè)基本概念。首先,這兩個(gè)概念 都可以在講數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的書(shū)中找到,他們都是基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),雖然棧更為簡(jiǎn)單一些。 在具體的C/C++編程框架中,這兩個(gè)概念并不是并行的。對(duì)底層機(jī)器代碼的研究可以揭示 ,棧是機(jī)器系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),而堆則是C/C++函數(shù)庫(kù)提供的。 具體地說(shuō),現(xiàn)代計(jì)算機(jī)(串行執(zhí)行機(jī)制),都直接在代碼底層支持棧的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這體現(xiàn) 在,有專(zhuān)門(mén)的寄存器指向棧所在的地址,有專(zhuān)門(mén)的機(jī)器指令完成數(shù)據(jù)入棧出棧的操作。 這種機(jī)制的特點(diǎn)是效率高,支持的數(shù)據(jù)有限,一般是整數(shù),指針,浮點(diǎn)數(shù)等系統(tǒng)直接支 持的數(shù)據(jù)類(lèi)型,并不直接支持其他的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。因?yàn)闂5倪@種特點(diǎn),對(duì)棧的使用在程序 中是非常頻繁的。對(duì)子程序的調(diào)用就是直接利用棧完成的。機(jī)器的call指令里隱含了把 返回地址推入棧,然后跳轉(zhuǎn)至子程序地址的操作,而子程序中的ret指令則隱含從堆棧中 彈出返回地址并跳轉(zhuǎn)之的操作。C/C++中的自動(dòng)變量是直接利用棧的例子,這也就是為什 么當(dāng)函數(shù)返回時(shí),該函數(shù)的自動(dòng)變量自動(dòng)失效的原因(因?yàn)?顏換指戳說(shuō)饔們暗 狀態(tài))。 和棧不同,堆的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并不是由系統(tǒng)(無(wú)論是機(jī)器系統(tǒng)還是操作系統(tǒng))支持的,而是由 函數(shù)庫(kù)提供的;镜膍alloc/realloc/free函數(shù)維護(hù)了一套內(nèi)部的堆數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。當(dāng)程序 使用這些函數(shù)去獲得新的內(nèi)存空間時(shí),這套函數(shù)首先試圖從內(nèi)部堆中尋找可用的內(nèi)存空 間,如果沒(méi)有可以使用的內(nèi)存空間,則試圖利用系統(tǒng)調(diào)用來(lái)動(dòng)態(tài)增加程序數(shù)據(jù)段的內(nèi)存 大小,新分配得到的空間首先被組織進(jìn)內(nèi)部堆中去,然后再以適當(dāng)?shù)男问椒祷亟o調(diào)用者 。當(dāng)程序釋放分配的內(nèi)存空間時(shí),這片內(nèi)存空間被返回內(nèi)部堆結(jié)構(gòu)中,可能會(huì)被適當(dāng)?shù)?br> 處理(比如和其他空閑空間合并成更大的空閑空間),以更適合下一次內(nèi)存分配申請(qǐng)。這 套復(fù)雜的分配機(jī)制實(shí)際上相當(dāng)于一個(gè)內(nèi)存分配的緩沖池(Cache),使用這套機(jī)制有如下若 干原因: 1. 系統(tǒng)調(diào)用可能不支持任意大小的內(nèi)存分配。有些系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)用只支持固定大小及其 倍數(shù)的內(nèi)存請(qǐng)求(按頁(yè)分配);這樣的話(huà)對(duì)于大量的小內(nèi)存分類(lèi)來(lái)說(shuō)會(huì)造成浪費(fèi)。 2. 系統(tǒng)調(diào)用申請(qǐng)內(nèi)存可能是代價(jià)昂貴的。系統(tǒng)調(diào)用可能涉及用戶(hù)態(tài)和核心態(tài)的轉(zhuǎn)換。 3. 沒(méi)有管理的內(nèi)存分配在大量復(fù)雜內(nèi)存的分配釋放操作下很容易造成內(nèi)存碎片。 堆和棧的對(duì)比 從以上知識(shí)可知,棧是系統(tǒng)提供的功能,特點(diǎn)是快速高效,缺點(diǎn)是有限制,數(shù)據(jù)不靈活 ;而棧是函數(shù)庫(kù)提供的功能,特點(diǎn)是靈活方便,數(shù)據(jù)適應(yīng)面廣泛,但是效率有一定降低 。棧是系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),對(duì)于進(jìn)程/線(xiàn)程是唯一的;堆是函數(shù)庫(kù)內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),不一定唯一 。不同堆分配的內(nèi)存無(wú)法互相操作。棧空間分靜態(tài)分配和動(dòng)態(tài)分配兩種。靜態(tài)分配是編 譯器完成的,比如自動(dòng)變量(auto)的分配。動(dòng)態(tài)分配由alloca函數(shù)完成。棧的動(dòng)態(tài)分配 無(wú)需釋放(是自動(dòng)的),也就沒(méi)有釋放函數(shù)。為可移植的程序起見(jiàn),棧的動(dòng)態(tài)分配操作是 不被鼓勵(lì)的!堆空間的分配總是動(dòng)態(tài)的,雖然程序結(jié)束時(shí)所有的數(shù)據(jù)空間都會(huì)被釋放回 系統(tǒng),但是精確的申請(qǐng)內(nèi)存/釋放內(nèi)存匹配是良好程序的基本要素。 可以放一塊思考 堆和棧的生長(zhǎng)方向恰好相反, |--------------| 低地址 | 堆 | |--------------| | | | | I | | | | ^ | | 棧 | 高地址 ----------------- 所以計(jì)算機(jī)中的堆和棧經(jīng)常時(shí)放一塊講的 nod 一般不是必要就不要?jiǎng)討B(tài)創(chuàng)建,最討厭把new出來(lái)的東西當(dāng)局部變量用,用萬(wàn)了馬上 delete 的做法. 理由 1.棧分配比堆快,只需要一條指令就呢給配所有的局部變量 2.棧不會(huì)出現(xiàn)內(nèi)存碎片 3。棧對(duì)象好管理 當(dāng)然,某些情況下也要那么寫(xiě),比如 1.對(duì)象很大 2.對(duì)象需要在某個(gè)特定的時(shí)刻構(gòu)造或析夠 3.類(lèi)只允許對(duì)象動(dòng)態(tài)創(chuàng)建,比如VCL的大多數(shù)類(lèi) 當(dāng)然,必須用堆對(duì)象時(shí)也不能躲避 對(duì)于類(lèi)的申明(還沒(méi)有定義)來(lái)說(shuō),可以有限的方式使用它。如我們可以聲明指向該類(lèi)類(lèi)型的指針或引用。允許指針和引用是因?yàn)樗鼈兌加泄潭ǖ拇笮,而與它們指向的對(duì)象的大小無(wú)關(guān)。只有到完全定義了該類(lèi)才能對(duì)這些指針和引用解引用。 只有對(duì)類(lèi)定義了,才能聲明該類(lèi)類(lèi)型對(duì)象。在程序中還沒(méi)有看到類(lèi)定義之前,數(shù)據(jù)成員只能是該類(lèi)類(lèi)型的指針或引用。 當(dāng)一個(gè)類(lèi)的類(lèi)頭被看到時(shí),它就被視為已經(jīng)聲明了,所以一個(gè)類(lèi)可以有指向自身類(lèi)型的指針或引用作為數(shù)據(jù)成員。只有一個(gè)類(lèi)的類(lèi)體已經(jīng)完整時(shí),它才被視為已經(jīng)被定義。 所以可以有如下形式: class LinkScreen{ Screen window; LinkScreen *next; LinkScreen *prev; } |