C 语言小知识

堆与栈（Heap and Stack）

堆相对比较容易理解， 就是计算机剩余的内存， 可以通过 malloc 函数访问获取堆内存。 每次调用 malloc ， 操作系统使用内部函数为你注册分配一块内存， 并返回指向它的指针。 当你使用完之后， 要用 free 函数将它返回给操作系统以便其它程序可以使用。 如果没有这么做的话， 将会导致你的程序出现内存泄漏。

栈是一个特殊的内存区域， 存储函数创建的本地变量。 它的工作原理是每个函数的参数被压入堆栈，并在函数内使用。 这是真正的栈道数据结构， 后进先出。 对于本地变量也是相同的。 栈的好处是简单， 当函数退出时， C 编译器将这些变量推出栈道进行清理。 这样可以简单的避免栈道上的变量有内存泄漏。

如果变量不是用 malloc 直接获取， 也不是在函数内通过 malloc 间接获取， 那么这个变量就是在栈上。

堆栈需要注意的三个问题

1. 如果你在栈上用 malloc 获取了一块内存， 并将指针指向这块内存， 当函数退出时， 指针将会被推出栈道并丢失；
2. 如果在栈上使用过量的数据（大型数据结构和数组）， 将会出现栈溢出（StackOverflow）并导致程序退出。 在这种情况下， 应通过 malloc 使用堆内存；
3. 如果在栈上将指针指向变量， 将它作为你函数的返回值， 那么接受返回值的函数将会出现段错误（Segmentation fault），因为指针指向的数据已经被出栈并被清理了， 指针指向了无效区域（Dead space）。

指针

指针的典型用法

1. 向系统申请一块内存， 包括字符串以及结构体；
2. 作为参数向函数传递大块内存，通过使用指针就不用传递整个内存块；
3. 指针指向函数的地址作为进行动态回调；
4. 负责扫描内存或文件，比如：将网络 Socket 数据流转换为复杂的结构或者分析文件

指针的语法

type * ptr // 定义一个名称为 ptr 的 type 类型的指针；
*prt // 指针 ptr 指向内容的值；
*(ptr + i) // 指针 （ptr + i） 指向内容的值
&thing // thing 的地址
type *ptr = &thing  // 将名称为 ptr 的 type 类型的指针指向 thing 的地址
ptr++ //将 ptr  指向的地址加一位