传智播客C提高讲义扫地僧.docx
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传智播客C提高讲义扫地僧
传智播客C提高讲义
传智扫地僧
1程序内存模型
1.1就业班引言
1.1.1问题引出
企业需要能干活的人
ØC学到什么程度可以找工作?
Ø对于C/C++初级开发者,怎么达到企业的用人标准
Ø就业问题
问:
老师,有没有一个框框?
有没有一个标准啊?
我们学什么哪?
C工程开发需要什么(培养什么能力)
成熟的、商业化的信息系统在分区、分层
信息系统的技术模型在分层
找出对我们初学者最近的那一层(哪些能力是你入行前,必须要掌握的)
C项目开发的套路(一套接口)
Ø//socket_clientpoolapi设计与实现
ØintsckClient_poolinit(void**handle);
ØintsckClient_getConnet(void*handle,void**hConnect);
ØintsckClient_sendData(void*hConnect,unsignedchar*data,intdataLen);
ØintsckClient_getData(void*hConnect,unsignedchar**data,int*dataLen);
ØintsckClient_getData_Free(void*hConnect,unsignedchar*data);
ØintsckClient_putConnet(void*handle,void**hConnect);
ØintsckClient_pooldestory(void**handle);
总结:
寻找到学习的标准
培养两种能力
Ø接口的封装和设计(功能抽象和封装)
Ø接口api的使用能力
Ø接口api的查找能力(快速上手)
Ø接口api的实现能力
Ø建立正确程序运行内存布局图(印象图)
Ø内存四区模型图
Ø函数调用模型图
1.1.2总体课程安排
课程大纲
ØC提高
ØC++
Ø数据结构
Ø总体时间1个月
实用专题
Ø总:
轻松入门实战应用
Ø形式1:
专题的形式录制话题集中便于初学者学习
Ø形式2:
知识点分段录制、细致讲解,从根本上提高初学者水平
Ø项目开发中的重要点做剖析
Ø指针铁律12345678910===》企业用人标准
1.1.3学员要求
Ø资料,时间空间管理
Ø工作经验,记录和积累
Ø临界点
Ø事物认知规律
Ø挑战*p,**p,***p
Ø提高课堂效率
Ø课堂例子,当堂运行。
Ø录制视频说明(不来,看视频)
ØC/C++学习特点
ØJava:
学习、应用、做项目
ØC:
学习、理解、应用、做项目
Ø多动手
Ø不动手,永远学不会
Ø关键点、关键时候,进行强化训练和考试
1.1.4小结
Ø建立信心
Ø接口的封装和设计
Ø指针教学,多年实践检验
Ø心态放轻松了
Ø分析有效时间
Ø尊重事物认知规律、给自己一次机会
1.2学员听课的标准
C语言学到什么程度,就可以听懂传智播客就业班第一阶段的课程了。
有没有一个标准?
Ø选择法或者冒泡法排序
Ø在一个函数内排序
Ø通过函数调用的方式排序
Ø数组做函数参数的技术盲点和推演
1.3内存四区专题讲座
1.3.1数据类型本质分析
数据类型概念
Ø“类型”是对数据的抽象
Ø类型相同的数据有相同的表示形式、存储格式以及相关的操作
Ø程序中使用的所有数据都必定属于某一种数据类型
数据类型的本质思考
Ø思考数据类型和内存有关系吗?
ØC/C++为什么会引入数据类型?
数据类型的本质
Ø数据类型可理解为创建变量的模具(模子);是固定内存大小的别名。
Ø数据类型的作用:
编译器预算对象(变量)分配的内存空间大小
Ø程序举例,如何求数据类型的大小sizeof(int*)
Ø请问:
数据类型可以有别名吗?
数据类型可以自定义吗?
数据类型大小
intmain()
{
inta=10;
intb[10];
printf("inta:
%d\n",sizeof(a));
printf("inta:
%d\n",sizeof(int*));
printf("intb:
%d\n",sizeof(b));
printf("intb:
%d\n",sizeof(b[0]));
printf("intb:
%d\n",sizeof(*b));
printf("hello.....\n");
getchar();
return0;
}
sizeof是操作符,不是函数;sizeof测量的实体大小为编译期间就已确定
数据类型别名
Ø数据类型可以理解为固定大小内存块的别名,请问数据类型可以起别名吗?
intmain()
{
//Teachert1;
printf("Teacher:
%d\n",sizeof(Teacher));
printf("u32:
%d\n",sizeof(u32));
printf("u8:
%d\n",sizeof(u8));
printf("hello.....\n");
getchar();
return0;
}
数据类型的封装
Ø1、void的字面意思是“无类型”,void*则为“无类型指针”,void*可以指向任何类型的数据。
Ø2、用法1:
数据类型的封装
intInitHardEnv(void**handle);
典型的如内存操作函数memcpy和memset的函数原型分别为
void*memcpy(void*dest,constvoid*src,size_tlen);
void*memset(void*buffer,intc,size_tnum);
Ø3、用法2:
void修饰函数返回值和参数,仅表示无。
如果函数没有返回值,那么应该将其声明为void型
如果函数没有参数,应该声明其参数为void
intfunction(void)
{return1;}
Ø4、void指针的意义
C语言规定只有相同类型的指针才可以相互赋值
void*指针作为左值用于“接收”任意类型的指针
void*指针作为右值赋值给其它指针时需要强制类型转换
int*p1=NULL;
char*p2=(char*)malloc(sizoeof(char)*20);
Ø5、不存在void类型的变量
C语言没有定义void究竟是多大内存的别名
Ø6、扩展阅读《void类型详解.doc》
数据类型总结与扩展
Ø1、数据类型本质是固定内存大小的别名;是个模具,c语言规定:
通过数据类型定义变量。
Ø2、数据类型大小计算(sizeof)
Ø3、可以给已存在的数据类型起别名typedef
Ø4、数据类型封装概念(void万能类型)
思考1:
C一维数组、二维数组有数据类型吗?
intarray[10]。
若有,数组类型又如何表达?
又如定义?
若没有,也请说明原因。
抛砖:
数组类型,压死初学者的三座大山
1、数组类型
2、数组指针
3、数组类型和数组指针的关系
思考2:
C语言中,函数是可以看做一种数据类型吗?
a)若是,请说明原因
并进一步思考:
函数这种数据类型,能再重定义吗?
b)若不是,也请说明原因。
抛砖:
1.3.2变量本质分析
变量概念
Ø概念:
既能读又能写的内存对象,称为变量;若一旦初始化后不能修改的对象则称为常量。
Ø变量定义形式:
类型标识符,标识符,…,标识符;
Ø例如:
intx;
intwordCut,Radius,Height;
doubleFlightTime,Mileage,Speed;
变量本质
1、程序通过变量来申请和命名内存空间inta=0
2、通过变量名访问内存空间
(一段连续)内存空间的别名(是一个门牌号)
3、修改变量有几种方法?
1、直接
2、间接。
内存有地址编号,拿到地址编号也可以修改内存;于是横空出世了!
(编程案例)
3、内存空间可以再取给别名吗?
4、数据类型和变量的关系
Ø通过数据类型定义变量
5、总结及思考题
1对内存,可读可写;2通过变量往内存读写数据;3不是向变量读写数据,而是向变量所代表的内存空间中写数据。
问:
变量跑哪去了?
思考1:
变量三要素(名称、大小、作用域),变量的生命周期?
思考2:
C++编译器是如何管理函数1,函数2变量之间的关系的?
====》引出两个重要话题:
内存四区模型
函数调用模型
重要实验:
intmain333()
{
//
//2种方法,通过变量直接操作内存
//通过内存编号操作内存
inti=0;
printf("&i:
%d\n",&i);
*((int*)(1245024))=10;
printf("i:
%d",i);
printf("hello....\n");
getchar();
return0;
}
1.3.3程序的内存四区模型
内存四区的建立流程
流程说明
1、操作系统把物理硬盘代码load到内存
2、操作系统把c代码分成四个区
3、操作系统找到main函数入口执行
各区元素分析
1.4函数调用模型
1.4.1基本原理
1.4.2内存四区模型和函数调用模型变量传递分析
1、一个主程序有n函数组成,c++编译器会建立有几个堆区?
有几个栈区?
2、函数嵌套调用时,实参地址传给形参后,C++编译器如何管理变量的生命周期?
分析:
函数A,调用函数B,通过参数传递的变量(内存空间能用吗?
)
1.4.3提示学好C语言的关键
1.4.4如何建立正确的程序运行内存布局图
Ø内存四区模型&函数调用模型
Ø函数内元素
Ø深入理解数据类型和变量“内存”属性
Ø一级指针内存布局图(int*,char*)
Ø二级指针内存布局图(int**char**)
Ø函数间
Ø主调函数分配内存,还是被调用函数分配内存
Ø主调函数如何使用被调用函数分配的内存(技术关键点:
指针做函数参数)
======》学习指针的技术路线图
1.5内存四区强化训练
01全局区训练
Øchar*p1=“abcdefg”;
02堆栈区生命周期训练
ØCharp1[]=“abcdefg”;
Ø返回基本类型
Ø返回非基本类型
03堆栈属性训练
Ø测试heap生长方向
Ø测试stack生长方向
ØHeap、stack生长方向和内存存放方向是两个不同概念
Ø野指针
ØMalloc得到指针释放问题测试
Øfree(p)
Øfree(p+1),深入理解
1.6作业强化
训练1划出内存四区
voidmain26()
{
charbuf[100];
//byteb1=newbyte[100];
inta=10;//分配4个字节的内存栈区也叫临时区
int*p;//分配4个字节的内存
p=&a;//cpu执行的代码,放在代码区
*p=20;//
{
char*p=NULL;//分配4个字节的内存栈区也叫临时区
p=(char*)malloc(100);//内存泄露概念
if(p!
=NULL)
{
free(p);
}
}
system("pause");
}
全局区代码测试
char*getstring1()
{
char*p1="abcde";
returnp1;
}
char*getstring2()
{
char*p2="abcde";
returnp2;
}
voidmain()
{
inti=0;
//指针指向谁就把谁的地址赋给指针变量。
char*p1=getstring1();
char*p2=getstring2();
char*******p3=NULL;//p3是个变量
//指针变量和它所执行的内存空间变量是两个不同的概念
strcmp(p1,p2);
system("pause");
}
训练2划出内存四区
voidmain01()
{
charbuf[100];
//byteb1=newbyte[100];
inta=10;//分配4个字节的内存栈区也叫临时区
int*p;//分配4个字节的内存
p=&a;//cpu执行的代码,放在代码区
*p=20;//
{
char*p2=NULL;//分配4个字节的内存栈区也叫临时区
p2=(char*)malloc(100);//内存泄露概念
if(p2!
=NULL)
{
free(p2);
//p2=NULL;若不写,实验效果,分析原因
}
if(p2!
=NULL)
{
free(p2);
}
}
system("pause");
}
2指针知识体系搭建
2.1前言
先从整体上把握指针的知识体系。
然后突破1级指针、二级指针、多级指针。
2.2指针强化
铁律1:
指针是一种数据类型
1)指针也是一种变量,占有内存空间,用来保存内存地址
测试指针变量占有内存空间大小
2)*p操作内存
在指针声明时,*号表示所声明的变量为指针
在指针使用时,*号表示操作指针所指向的内存空间中的值
*p相当于通过地址(p变量的值)找到一块内存;然后操作内存
*p放在等号的左边赋值(给内存赋值)
*p放在等号的右边取值(从内存获取值)
3)指针变量和它指向的内存块是两个不同的概念
//含义1给p赋值p=0x1111;只会改变指针变量值,不会改变所指的内容;p=p+1;//p++
//含义2给*p赋值*p='a';不会改变指针变量的值,只会改变所指的内存块的值
//含义3=左边*p表示给内存赋值,=右边*p表示取值含义不同切结!
//含义4=左边char*p
//含义5保证所指的内存块能修改
4)指针是一种数据类型,是指它指向的内存空间的数据类型
含义1:
指针步长(p++),根据所致内存空间的数据类型来确定
p++=(unsignedchar)p+sizeof(a);
结论:
指针的步长,根据所指内存空间类型来定。
注意:
建立指针指向谁,就把把谁的地址赋值给指针。
图和代码和二为一。
不断的给指针变量赋值,就是不断的改变指针变量(和所指向内存空间没有任何关系)。
铁律2:
间接赋值(*p)是指针存在的最大意义
1)两码事:
指针变量和它指向的内存块变量
2)条件反射:
指针指向某个变量,就是把某个变量地址否给指针
3)*p间接赋值成立条件:
3个条件
a)2个变量(通常一个实参,一个形参)
b)建立关系,实参取地址赋给形参指针
c)*p形参去间接修改实参的值
IntiNum=0;//实参
int*p=NULL;
p=&iNum;
iNum=1;
*p=2;//通过*形参==间接地改变实参的值
*p成立的三个条件:
4)引申:
函数调用时,用n指针(形参)改变n-1指针(实参)的值。
//改变0级指针(intiNum=1)的值有2种方式
//改变1级指针(egchar*p=0x1111)的值,有2种方式
//改变2级指针的(egchar**pp1=0x1111)的值,有2种方式
//函数调用时,形参传给实参,用实参取地址,传给形参,在被调用函数里面用*p,来改变实参,把运算结果传出来。
//指针作为函数参数的精髓。
铁律3:
理解指针必须和内存四区概念相结合
1)主调函数被调函数
a)主调函数可把堆区、栈区、全局数据内存地址传给被调用函数
b)被调用函数只能返回堆区、全局数据
2)内存分配方式
a)指针做函数参数,是有输入和输出特性的。
铁律4:
应用指针必须和函数调用相结合(指针做函数参数)
编号
指针函数参数
内存分配方式(级别+堆栈)
主调函数
实参
被调函数
形参
备注
01
1级指针
(做输入)
堆
分配
使用
一般应用禁用
栈
分配
使用
常用
Intshowbuf(char*p);
intshowArray(int*array,intiNum)
02
1级指针
(做输出)
栈
使用
结果传出
常用
intgeLen(char*pFileName,int*pfileLen);
03
2级指针
(做输入)
堆
分配
使用
一般应用禁用
栈
分配
使用
常用
intmain(intarc,char*arg[]);指针数组
intshouMatrix(int[3][4],intiLine);二维字符串数组
04
2级指针
(做输出)
堆
使用
分配
常用,但不建议用,转化成02
intgetData(char**data,int*dataLen);
IntgetData_Free(void*data);
IntgetData_Free(void**data);//避免野指针
05
3级指针
(做输出)
堆
使用
分配
不常用
intgetFileAllLine(char***content,int*pLine);
intgetFileAllLine_Free(char***content,int*pLine);
指针做函数参数,问题的实质不是指针,而是看内存块,内存块是1维、2维。
1)如果基础类int变量,不需要用指针;
2)若内存块是1维、2维。
铁律5:
一级指针典型用法(指针做函数参数)
一级指针做输入
intshowbuf(char*p)
intshowArray(int*array,intiNum)
一级指针做输出
intgeLen(char*pFileName,int*pfileLen);
理解
主调函数还是被调用函数分配内存
被调用函数是在heap/stack上分配内存
铁律6:
二级指针典型用法(指针做函数参数)
二级指针做输入
intmain(intarc,char*arg[]);字符串数组
intshouMatrix(int[3][4],intiLine);
二级指针做输出
intDemo64_GetTeacher(Teacher**ppTeacher);
intDemo65_GetTeacher_Free(Teacher**ppTeacher);
intgetData(char**data,int*dataLen);
IntgetData_Free(void*data);
IntgetData_Free2(void**data);//避免野指针
理解
主调函数还是被调用函数分配内存
被调用函数是在heap/stack上分配内存
铁律7:
三级指针输出典型用法
三级指针做输出
intgetFileAllLine(char***content,int*pLine);
intgetFileAllLine_Free(char***content,int*pLine);
理解
主调函数还是被调用函数分配内存
被调用函数是在heap/stack上分配内存
铁律8:
杂项,指针用法几点扩充
1)野指针2种free形式
intgetData(char**data,int*dataLen);
intgetData_Free(void*data);
intgetData_Free2(void**data);
2)2次调用
主调函数第一次调用被调用函数求长度;根据长度,分配内存,调用被调用函数。
3)返回值char*/int/char**
4)C程序书写结构
商业软件,每一个出错的地方都要有日志,日志级别
铁律9:
一般应用禁用malloc/new
2.3接口封装设计思想引导
基于socketclient客户端接口设计与实现(仿真模拟)
2.4附录
【王保明老师经典语录】
1)指针也是一种数据类型,指针的数据类型是指它所指向内存空间的数据类型
2)间接赋值*p是指针存在的最大意义
3)理解指针必须和内存四区概念相结合
4)应用指针必须和函数调用相结合(指针做函数参数)
指针是子弹,函数是枪管;子弹只有沿着枪管发射才能显示它的威力;指针的学习重点不言而喻了吧。
接口的封装和设计、模块的划分、解决实际应用问题;它是你的工具。
5)指针指向谁就把谁的地址赋给指针
6)指针指向谁就把谁的地址赋给指针,用它对付链表轻松加愉快
7)链表入门的关键是分清楚链表操作和辅助指针变量之间的逻辑关系
8)C/C++语言有它自己的学习特点;若java语言的学习特点是学习、应用、上项目;那么C/C++语言的学习特点是:
学习、理解、应用、上项目。
多了一个步骤吧。
9)学好指针才学会了C语言的半壁江山,另外半壁江山在哪里呢?
你猜,精彩剖析在课堂。
10)理解指针关键在内存,没有内存哪来的内存首地址,没有内存首地址,哪来的指针啊。
3字符串和一级指针内存模型专题
3.1字符串基本操作
字符数组初始化方法
intmain11()
{
//1大{}号法初始化列表
//数组初始化有2种方法默认元素个数、指定元素个数
charbuf1[]={'a','b','c','d','e'};//若没有指定长度,默认不分配零
//若指定长度,不够报错;buf长度多于初始化个数,会自动补充零
charbuf2[6]={'a','b','c','d','e'};
charbuf3[6]={'a','b','c','d','e'};
//charbuf4[5]={'a','b','c','d','e'};
printf("buf3:
%s",buf3);
system("pause");
}
在C语言中使用字符数组来模拟字符串
C语言中的字符串是以’\0’结束的字符数组
C语言中的字符串可以分配于栈空间,堆空间或者只读存储区
//在C语言中使用字符数组来模拟字符串
//C语言中的字符串是以’\0’结束的字符数组
//C语言中的字符串可以分配于栈