Android For JNI(四)——C的数组,指针长度,堆内存和栈内存,malloc,学生管理系统-阿里云开发者社区

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Android For JNI(四)——C的数组,指针长度,堆内存和栈内存,malloc,学生管理系统

简介: <div class="markdown_views"> <h1 id="android-for-jni四c的数组指针长度堆内存和栈内存malloc学生管理系统">Android For JNI(四)——C的数组,指针长度,堆内存和栈内存,malloc,学生管理系统</h1> <hr> <blockquote> <p>好几天每写JNI了,现在任务也越来越重了,工作的强度有

Android For JNI(四)——C的数组,指针长度,堆内存和栈内存,malloc,学生管理系统


好几天每写JNI了,现在任务也越来越重了,工作的强度有点高,还有好几个系列的博客要等着更新,几本书还嗷嗷待哺的等着我去看,github上的两个散漫的开源,基础入门的视频也在录制,还要学习新的知识,
都是一种挑战,不知道为何,最近懒散了,看来还得再加把劲,今天我们继续延伸一下C的一些小知识

一.数组

C的数组和JAVA也是类似的,我们写一段小程序

#include <stdio.h>    
#include <stdlib.h>   

main(){ 

        char c [] ="lgl";           
       //打印 每个元素的地址 
        printf("%#x\n",&c[0]); 
        printf("%#x\n",&c[1]); a
        printf("%#x\n",&c[2]); 
        printf("%#x\n",&c[3]); 
        //让窗口停留 
        int age ; 
        scanf("%d",&age);

   }

我们打印一下这个数组的每个元素的内存地址,会惊奇的发现内存地址是连续的

这里写图片描述

我们继续理解

  //打印C的地址
  printf("%#x\n",&c); 

我们打印C的地址

这里写图片描述

得到的结论是第一个内存地址,由此我们归纳

  • 数组的内存空间是连续的
  • 数组变量保存的是第0个元素的地址
        //字符数组的地址,就是一个字符的地址 
        char* p = &c;

        printf("第0个元素的值%c\n",*(c + 0));
        printf("第0个元素的值%c\n",*(c + 1));
        printf("第0个元素的值%c\n",*(c + 2));

这里,我们就可以拿到lgl这是哪个数了
当然,如果是int类型的话,就需要位移四个单位了

二.指针长度

指针我们可以存地址,我们要想知道他的长度有多长,我们就得去测试一下

#include <stdio.h>    
#include <stdlib.h>   

main(){

      printf("int*的长度是%d\n",sizeof(int*));
      printf("double*的长度是%d\n",sizeof(double*));    
      //让窗口停留 
      int age ; 
      scanf("%d",&age);
}

输出的结果

这里写图片描述

指针长度为4,因为32位的环境,内存长度为4,足够了

三.堆内存和栈内存

JAVA也有类似的说法,我们定义一个变量,就在内存中开辟一个控件,那具体开辟在哪呢,这就要看我们的类型了,我这里画张图,好理解一下

这里写图片描述

在JAVA中,我们定义一个变量比如int i是在栈内存开辟控件,persion p 也是,但是我们new了之后,对象是在堆内存里。在C中,我们没有new,我们有一个申请内存的函数malloc,但是java也有其他的因果,比如我们写个数组,其实k就在栈内存,但是数组对象却在堆内存

堆和栈的区别:

  • 1.申请方式

    栈:
    由系统自动分配.例如,声明一个局部变量int b; 系统自动在栈中为b开辟空间.例如当在调用涵数时,需要保存的变量,最明显的是在递归调用时,要系统自动分配一个栈的空间,后进先出的,而后又由系统释放这个空间.
    堆:
    需要程序员自己申请,并指明大小,在c中用malloc函数
    如char* p1 = (char*) malloc(10); //14byte
    但是注意p1本身是在栈中的.

  • 2 申请后系统的响应

    栈:只要栈的剩余空间大于所申请空间,系统将为程序提供内存,否则将报异常提示栈溢出。
    堆:首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表,当系统收到程序的申请时, 会遍历该链表,寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点,然后将该结点从空闲结点链表中删除,并将该结点的空间分配给程序,另外,对于大多数系统,会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小,这样,代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间。另外,由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小,系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。

  • 3.申请大小的限制

    栈:在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构,是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的,在WINDOWS下,栈的大小是2M(vc编译选项中可以设置,其实就是一个STACK参数,缺省2M),如果申请的空间超过栈的剩余空间时,将提示overflow。因此,能从栈获得的空间较小。
    堆:堆是向高地址扩展的数据结构,是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的,自然是不连续的,而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见,堆获得的空间比较灵活,也比较大。

  • 4.申请效率的比较:

    栈:由系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。
    堆:由malloc/new分配的内存,一般速度比较慢,而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便.

  • 5.堆和栈中的存储内容

    栈:在函数调用时,第一个进栈的是主函数中后的下一条指令(函数调用语句的下一条可执行语句)的地址,然后是函数的各个参数,在大多数的C编译器中,参数是由右往左入栈的,然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。
    当本次函数调用结束后,局部变量先出栈,然后是参数,最后栈顶指针指向最开始存的地址,也就是主函数中的下一条指令,程序由该点继续运行。
    堆:一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容有程序员安排。

  • 6.内存的回收

    栈上分配的内存,编译器会自动收回;堆上分配的内存,要通过free来显式地收回,否则会造成内存泄漏。
    堆和栈的区别可以用如下的比喻来看出: \
    使用栈就像我们去饭馆里吃饭,只管点菜(发出申请)、付钱、和吃(使用),吃饱了就走,不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作,他的好处是快捷,但是自由度小。
    使用堆就像是自己动手做喜欢吃的菜肴,比较麻烦,但是比较符合自己的口味,而且自由度大。

四.malloc

既然了解了,那我们就来使用malloc申请堆内存

#include <stdio.h>    
#include <stdlib.h>   

main(){             
       //比如存三个int  int是4位的  所以写12 这12个字节的内存地址是连续的,
       //他返回 的是堆内存的首地址 
       int* p = malloc(3 * sizeof(int)); 

       //赋值
       *(p + 1) = 3; 
       //打印值 
        printf("%d\n",*(p+1));   // = 3?
        //打印地址
        printf("%#x\n",(p+1)); 
        //让窗口停留 
        int age ; 
        scanf("%d",&age);
      }

我们输出结果

这里写图片描述

申请之后怎么释放呢?

    //释放堆内存
    free(p); 

我们可以尝试一下释放

#include <stdio.h>    
#include <stdlib.h>   

main(){             
       //比如存三个int  int是4位的  所以写12 这12个字节的内存地址是连续的,
       //他返回 的是堆内存的首地址 
       int* p = malloc(3 * sizeof(int)); 

       //赋值
       *(p + 1) = 3; 
       //打印值 
        printf("%d\n",*(p+1));   // = 3?
        //打印地址
        printf("%#x\n",(p+1)); 

        //释放堆内存
        free(p); 

        //打印值 
        printf("%d\n",*(p+1));   // = 3?
        //打印地址
        printf("%#x\n",(p+1)); 

        //让窗口停留 
        int age ; 
        scanf("%d",&age);
      }



我们会发现,内存释放了之后,值就变了,当然内存不可能被释放,而且P一直指向的是栈内存

这里写图片描述

五.后台管理系统

我们这里写个小例子,说起来这么高大上,其实就是一段小程序,学号管理id小程序,我们玩玩

程序本身还是很简单的,就是把前面几篇的小知识柔和在了一起

#include <stdio.h>    
#include <stdlib.h>   

main(){             
        printf("请输入班级人数:");         

        int count ; 
        scanf("%d",&count);

        //有多少个人就有多少个学号 
        int i ;
        //申请堆内存 保存学号
        int* p = malloc(count * sizeof(int)); 

        for(i = 1; i <= count; i++){

           printf("请输入第%d个学生的学号:",i);

              scanf("%d",(p + i - 1));      
    }

     // 打印所有的学号 
     for(i = 1; i <= count; i++){
           printf("第%d个学生的学号是%d\n",i,*(p+i-1)); 
       } 

       int age ; 
       scanf("%d",&age);

       system("pause");
}




运行一下就知道效果了

这里写图片描述

当然,我们既然是管理系统,插入嘛,我们继续往下写
我们这里会接触到一个新的API,我们看下去

#include <stdio.h>    
#include <stdlib.h>   

main(){             
        printf("请输入班级人数:");         

        int count ; 
        scanf("%d",&count);

        //有多少个人就有多少个学号 
        int i ;
        //申请堆内存 保存学号
        int* p = malloc(count * sizeof(int)); 

        for(i = 1; i <= count; i++){

           printf("请输入第%d个学生的学号:",i);

              scanf("%d",(p + i - 1));      
    }

    //插入 
    printf("请输入要插入的人数:"); 
    int newCount;

    scanf("%d",&newCount);
    //重新申请堆内存 
    //在原有的内存中扩展新的空间 
    //当然,前提要确定可不可以扩展,如果内存被暂用,系统会自动分配内存 
    //新内存会把旧内存拷贝过去,并且释放旧的内存 
    p = realloc(p,(count + newCount) * sizeof(int)); 

     for(i = count+1; i <= count+newCount; i++){

           printf("请输入第%d个学生的学号:",i);

              scanf("%d",(p + i - 1));      
    }


     // 打印所有的学号 
     for(i = 1; i <= count + newCount; i++){
           printf("第%d个学生的学号是%d\n",i,*(p+i-1)); 
       } 

       int age ; 
       scanf("%d",&age);

       system("pause");
}




这里注意的就是realloc了,注释也很明了的解析了,我们运行一下

这里写图片描述

OK,暂时学到这里!!

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