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課程內容#

結構體#

• 關鍵字：struct
  • 聲明結構體變量時，需要加上 struct，而不能只用結構體名字
    • struct person Yu;
• 赋值、访问：
  1. '.' 直接引用 —— '.' 前面是結構體變量
  2. '->' 間接引用 ——'->' 前面是指向結構體變量的指針
  • 舉例：a. 自己回家、b. 告訴朋友自己家地址，來我家
• 聲明結構體變量時的佔用空間
  • 定義結構體不佔用空間
  • 各變量的累加之和
  • 但要考慮對齊原則
    • ① 成員所佔字節數的最大值的整數倍
    • ② 成員相對於結構體起始地址的偏移能夠被其自身大小整除
      • 如果不能，則在前一個成員後面補充字節
      • 見下面示例：
      • 
      • 
      • 變量 a、b、c 並不能在一起，b 的偏移需要是 4 的倍數，所以 b 的偏移為 4，c 的偏移為 8 了
    • 參考結構體對齊詳解——cnblogs
    • 省空間做法：將同一類型的變量放在一起定義
  • 可以使用預定義的宏強行更改對齊的字節數
    • 參考#pragma pack () 用法- 簡書
• 匿名結構體：struct {...;} var;
  • 只在初始化的時候使用一次
  • var 就是聲明的結構體變量了。定義結構體同時聲明變量

共用體（聯合體）#

• 關鍵字：union

  • 共用一片空間
  • 空間大小按共用體內佔用內存最大的字段來劃分

• unsigned char 的意義

  • 

  • 首先我們通常意義上理解，byte 沒有什麼符號位之說，更重要的是如果將 byte 的值賦給 int，long 等（而不是）數據類型時，系統會做一些額外的工作

  • 如果是char，那麼系統認為最高位是符號位，而 int 可能是 16 或者 32 位，那麼會對最高位進行擴展，賦給 unsigned int 也一樣

  • 而如果是 unsigned char，那麼不會擴展

• 內存佔用結構圖

• 

⭐指針與地址#

• 學會對數據的本源去操作

• 取地址符：&

  • 取的是首地址：第 0 個字節的地址

• 每一個字節都會對應一個地址標號

• 64 位 / 32 位：地址的尋址範圍

  • 32 位最多匹配 4GB 的內存條
    • 2^30 Byte = 1 GB 👉 32 位最多支持 4 GB

• 指針變量

  • 用來存儲地址，地址一般表現為 16 進制
  • 不管指針什麼類型（int、char），它們的地位一樣，都是存儲地址
    • 佔用空間大小：64 位 - 8 字節；32 位 - 4 字節（64 位代表地址的位數是 64）
    • int *p 可以傳給 char *q 嗎？完全可以，都是佔用 8 個字節（64 位）
    • 區分類型的意義見下：等價形式轉換
  • int *p;
    • 定義的時候 * 用來表示 p 是指針變量
    • 定義完後，p 代表指針，*p 的 * 代表取值操作
  • 指針變量也是變量！
    • 可以用指針 Q 存儲指針 p 的地址

• scanf 函數說明

  • 要修改變量的值，所以必須用地址傳值
    • 傳地址的參數，可以叫傳出參數，因為操作也會在函數外體現
  • 而函數的值傳遞，其操作只在作用域裡生效

• 等價形式轉換

  • 

1. 取值操作
2. +1 的 1 的偏移量取決於p 表示的類型的字節數（區分類型的意義）
3. 前提：指針 p 指向結構體變量 a

函數指針#

• 變量：為了避免歧義，函數變量聲明應該是這樣

  • 
  • 將 * add（add 為函數名）括起來

• 類型：typedef 可以將變量提升為類型

  • 
  • 可以用類型定義變量

• typedef 的兩種用法

  • 內建類型、結構體類型的重命名
    • typedef long long lint;
    • typedef char * pcahr; // char * → pchar
    • 有點像 #define，但還是有微妙的區別，詳見代碼演示
    • typedef struct __node { int x,y;} Node, *PNode;
      • 同時定義了兩個別名
      • PNode p; // 可以定義 Node 結構體類型的指針變量
  • 提升為類型
    • typedef int (*func)(int);
      • 可以定義無數多個函數指針變量

• main 函數參數

  • 

  • 帶參數的話，傳參數的是誰呢？操作系統

  • return 0; // 返回給系統

  • "echo $?" 可以用來判斷系統上次命令運行是否成功

    • 0：成功
    • 非 0：不成功

  • 參數解讀

    • argc：參數個數
    • argv：對應二維數組，接收的是 argc 個字符串，一維數組接收的是一行字符串
      • *arr [] 對應 arr [][]
    • env：環境變量
      • env 是指向 char * 的指針
        • env 是一個地址，指向一個字符數組的地址
        • env 這個地址還能往後走，所以實際對應一個二維字符數組
      • ❓**env 與 * env [] 的定義方式有什麼不同？在這裡是沒區別的！
    • ❓❗不能用 int ** 表示二維數組
      • 需要用 malloc 定義？
      • 因為靜態數組的話好像無法保證連續性
      • 這裡需要去網上細品！
      • 參考為什麼不能用二級指針直接指向二維數組-CSDN

問：澤哥，我定義一個 char str [10][10] 的二維數組，不能用 char** 接收。而 main 函數的 **env 可以接收字符串數組，我該怎麼理解，字符串數組不算二維數組？
答：後者是通過 malloc 出來的，是動態數組

隨堂練習#

一：結構體字節對齊#

• 

• 定義順序不一樣

• 左：8 字節；右：12 字節

二：共用體內存圖#

👇

三：ip 轉整數#

• 

• 192.168.1.2

  • 每一段，最高 255，即可以用 1 字節來表示，對應 unsigned char
  • 總共就是 4 字節，對應 int 類型

• 代碼

• * union中struct必須聲明變量 * 可以不用sscanf？如果不用，則不方便讀取xxx.xxx.xxx.xxx中每一段的值 * 大端、小端機 * 小→數字低位→低地址 * 大→數字低位→高地址

• • • 一般的電腦都是小端機
    • 判斷是否是小端機：定義 int 類型 num = 1，判斷其最高位的值
      • int 類型地址強轉為 char 類型地址，則可以取第 0 號字節地址上的值
      • 直接讀數字會按照本機字節序從高 / 低位開始讀是嗎？是的
    • 本端、對端字節序不匹配怎麼辦
      • 過程：本機字節序→網絡字節序（統一標準）→對端字節序
      • 只有讀取的時候，才必須區分字節序，其他情況都不用考慮
        • 如果沒有細化到字節，應該是體會不到字節序的
      • 參考理解字節序- 阮一峰
  • 輸出
• 

附加：用盡可能多的形式表示 a [1].x#

【至少有 30 種，利用前面提到的等價形式、套娃！】

• 

• 代碼

• 

亮點筆記#

代碼演示#

代碼#

演示結構偏移量計算、宏定義類型和 typedef 區別、主函數參數詳解#

• 
• 

• 字符串要以 '\0' 結尾，才方便結束讀取的判斷（num 的低位為 0 即可）

• 地址對應的是 long int 類型（64 位 - 8 字節，32 位 - 4 字節）

• 被註釋掉的 offset () 宏定義有什麼不足？

  • 還需要定義變量，會佔用空間
  • 所以可以借用空地址（0 或 NULL）強轉

• 定義類型別名時，宏定義只是簡單替換，沒有 tpydef 省心

• main 函數輸入參數

  • 根據空格劃分，可以用雙引號整合多個字符串

• 程序輸出

• 

附加知識點#

• 在 C++ 的面向對象中，結構體是一個 class
• 引用效率比指針高，指針多了傳遞
• 如何根據一個已知的內存地址，讀取值
  • 將地址傳給一個指針，再用取值符 *
• 語法糖
  • 指計算機語言中添加的某種語法，對語言的功能沒有影響，但是更方便程序員使用
  • 讓程序更加簡潔，有更高的可讀性

思考點#

Tips#

• 重點在於指針與地址的應用關係

• 記筆記，很重要

  • typora 記錄

• 簡歷

  • 可以用ShareLaTeX做
  • 計算機方向的簡歷：黑白，注意縮進，感覺踏實

• 參考工具書第 9、10 章

課程速記#