数组、函数一些小细节

数组的空间是连续。

 数组大小是数组的类型X数组的个数。

 固定大小数组是在编程时就确定的 动态数组是在运行时分配的。

 组数是效率最高的数据结构，但需要空间连续，固不可以很大。

什么时候数组和指针可以相同呢？

 

所有作为函数参数的数组名总是可以通过编译器转换为指针。在其他所有情况下（最有趣的情况就是“在一个文件中定义为数组，在另一个文件中声明为指针”），数组的声明就是数组，指针的声明就是指针，两者不能混淆。但在是用数组（在语句或表达式中引用）时，数组总是可以写成指针的形式，两者可以互换。

 

对编译器而言，一个数组就是一个地址，一个指针就是一个地址的地址。

 

总结一下相同点的地方和不同点的地方：

声明方面：1、extern如extern char a[];不能写成指针形式。

 

    2、定义，如 char a[10];不能该写成指针形式。

 

    3、函数的参数，如fun(char a[])或fun(char *a)随便写，因为当数组作为函数参数时，编译都将把它转化为指针形式处理。

 

在表达式中使用：如c=a[i]也可以随便写，数组形式或指针形式都可以。

 

标准C规定了三条规则：数组与指针相同

 

1、表达式中的数组名（与声明不同）白编译器当作是一个指向该数组的第一个元素的指针。

 

2、下标总是与指针的偏移量相同。

 

3、在函数参数的声明中，数组名被编译器当作指向该数组第一个元素的指针。

 

在表达式中，指针和数组是可以互换的，因为他们在编译器里的最终形式都是指针，并且都可以进行取下标运算。当然也有几个极少见的例外：在下列情况下，对数组的引用不能用指向该数组第一个元素的指针来代替：

（1）、数组作为sizeof（）的操作数显然此时需要的是整个数组的长度，而不是指向第一个元素的指针。

（2）、使用&取数组的地址，它所取的是整体数组的一个地址。

（3）、数组是一个字符串常量初始值时。

 

C语言把数组小标该写成指针偏移量的根本原因就是指针和偏移量是底层硬件所使用的基本模型。

 

标准规定作为“类型的数组”的形惨的声明应该调整为“类型的指针”。在函数形惨定义这个特殊情况下，编译器必须把数组形式改写成指向数组第一个元素的指针形式，编译器只向函数传递数组的地址，而不是整个数组的拷贝。

 

把作为形惨的数组和指针等同起来是处于效率原因的考虑。

在C语言中，所有非数组形式的数据实参均以传值形式（对实参作一份拷贝传递给调用的函数，函数不能修改作为实参的实际变量的值，而是只能修改传递给他的那份拷贝）调用。然而，如果要拷贝整个数组，无论是在时间上还是空间上的开销都是很大的，而且在大多数情况下你并不需要拷贝整个数组，只要告诉函数那个地址就可以了。

 

我们看一下数组形惨是如何被引用的：

fun(char p[])或fun(char *p)     c=p[i]

编译器符号表显示p可以取址，从堆栈指针SP偏移14个位置

运行时步骤1：从SP偏移14个位置找到函数的活动记录，取出参数

运行时步骤2：取i的值，并于5081相加

运行时步骤3：取出地址(5081+i)的内容

 

 

注意：有一样操作只能在指针里进行而无法在数组中进行，那就是修改它的值。数组名是不可修改的左值，他的值是不能改变的。

先来看一下三个函数的声明：

void *malloc(usigned size);

void * realloc(void *ptr, unsigned newsize);

void *calloc(size_t numElements, size_t sizeofElement);

它们都包含在#include <stdlib.h>头文件中，他们的返回值都是请求分配的地址，如果请求失败就返回NULL

解释一下这三个函数的用法、作用、区别。

malloc（） 
malloc()在内存的动态存储区中分配一块长度为size字节的连续区域。参数size为需要的内存空间的长度，返回该区域的地址 
calloc（） 
calloc（）与malloc相似，参数sizeofElement为申请地址的单位元素长度，numElements为参数个数 
示例：由于malloc可以很方便的实现calloc的功能，所以我们一般不去使用calloc

realloc（） 
realloc（）是给一个已经分配了地址的指针重新分配空间，参数ptr为原有的空间地址，newsize是重新申请的地址空间 
示例： 

区别如下：

malloc不能初始化所分配的内存空间，而函数calloc能。如果malloc函数分配的内存空间原来没有被使用过，则其中的每一位可能都是0；反之，如果这部分内存曾经被分配过，则其中可能遗留各种各样的数据，也就是说，使用malloc函数的程序开始时（内存还没有被重新分配）能正常进行，但经过一段时间（内存已经被重新分配，可能会出现一些问题）。

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calloc会将所分配的空间中的每一位都初始化为零，也就是说如果你是字符类型或整数类型的元素分配内存，那么这些元素将保证会被动的初始化为0，如果你为指针类型的元素分配内存，那么这些元素通常会被初始化为空指针。如果你为实型元素分配内存，则这些元素会被初始化为浮点型的0。

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realloc可以对给定的指针所指向的空间进行扩大或缩小，无论是扩大还是缩小，原有的内存中的内容将保持不变，当然，对于缩小，则被缩小的那一部分的内容将会丢失，realloc并不保持调整后的内存空间和原来的 内存空间保持同一内存地址，realloc返回的指针很可能指向新的地址。

实现原理

malloc、calloc函数的实质体现在，它有一个将可用的内存连接为一个长长的链表（即所谓的空闲链表）。调用malloc函数时，它沿连接表寻找一个大到足以满足用户请求所需要的内存块，然后将该内存块一分为二（一块的大小与用户申请的大小一样，另一块就是剩下的字节），接下来，将分配给用户的那块内存传给用户，并将剩下的那块（如果有的话），返回到链表上，调用free函数 时，它将用户释放的内存块连接到空链上，到最后，空闲链表会被切成很多的小内存片段，如果这时用户申请一个大的内存片段，那么空闲链上可能没有可能满足用户要求的片段了，于是malloc函数请求延时，并开始在空间中翻箱倒柜的检查内存片段，对它们进行整理，并将相邻的小空闲块合成较大的内存块

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realloc是从堆空间上分配内存，当扩大一块内存空间时，realloc试图直接从现存的数据后面的哪些字节中获得附加的字节，如果能够满足，自然天下太平，那么如果后面的字节不够，问题就来了，那么就使用堆上第一个足够满足要求的自由空间块，现存的数据然后就被拷贝到新的位置上，而老块则放回堆空间，这句话传递的一个很重要的信息就是数据可能被移动。