Android For JNI(四)——C的數組，指標長度，堆記憶體和棧記憶體，malloc，學生管理系統

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Android For JNI(四)——C的數組，指標長度，堆記憶體和棧記憶體，malloc，學生管理系統

好幾天每寫JNI了，現在任務也越來越重了，工作的強度有點高，還有好幾個系列的部落格要等著更新，幾本書還嗷嗷待哺的等著我去看，github上的兩個散漫的開源，基礎入門的視頻也在錄製，還要學習新的知識，
都是一種挑戰，不知道為何，最近懶散了，看來還得再加把勁，今天我們繼續延伸一下C的一些小知識

一.數組

C的數組和JAVA也是類似的，我們寫一段小程式

#include <stdio.h>    #include <stdlib.h>   main(){         char c [] ="lgl";                  //列印 每個元素的地址         printf("%#x\n",&c[0]);         printf("%#x\n",&c[1]); a        printf("%#x\n",&c[2]);         printf("%#x\n",&c[3]);         //讓視窗停留         int age ;         scanf("%d",&age);   }

我們列印一下這個數組的每個元素的記憶體位址，會驚奇的發現記憶體位址是連續的

我們繼續理解

  //列印C的地址  printf("%#x\n",&c); 

我們列印C的地址

得到的結論是第一個記憶體位址，由此我們歸納

• 數組的記憶體空間是連續的
• 陣列變數儲存的是第0個元素的地址

        //字元數組的地址，就是一個字元的地址         char* p = &c;        printf("第0個元素的值%c\n",*(c + 0));        printf("第0個元素的值%c\n",*(c + 1));        printf("第0個元素的值%c\n",*(c + 2));

這裡，我們就可以拿到lgl這是哪個數了
當然，如果是int類型的話，就需要位移四個單位了

二.指標長度

指標我們可以存地址，我們要想知道他的長度有多長，我們就得去測試一下

#include <stdio.h>    #include <stdlib.h>   main(){      printf("int*的長度是%d\n",sizeof(int*));      printf("double*的長度是%d\n",sizeof(double*));          //讓視窗停留       int age ;       scanf("%d",&age);}

輸出的結果

指標長度為4，因為32位的環境，記憶體長度為4，足夠了

三.堆記憶體和棧記憶體

JAVA也有類似的說法，我們定義一個變數，就在記憶體中開闢一個控制項，那具體開闢在哪呢，這就要看我們的類型了，我這裡畫張圖，好理解一下

在JAVA中，我們定義一個變數比如int i是在棧記憶體開闢控制項，persion p 也是，但是我們new了之後，對象是在堆記憶體裡。在C中，我們沒有new，我們有一個申請記憶體的函數malloc，但是java也有其他的因果，比如我們寫個數組，其實k就在棧記憶體，但是數組對象卻在堆記憶體

堆和棧的區別:

• 1.申請方式

  棧:
  由系統自動分配.例如,聲明一個局部變數int b; 系統自動在棧中為b開闢空間.例如當在調用涵數時，需要儲存的變數，最明顯的是在遞迴調用時，要系統自動分配一個棧的空間，後進先出的，而後又由系統釋放這個空間.
  堆:
  需要程式員自己申請，並指明大小，在c中用malloc函數
  如char* p1 = (char*) malloc(10); //14byte
  但是注意p1本身是在棧中的.

• 2 申請後系統的響應

  棧：只要棧的剩餘空間大於所申請空間，系統將為程式提供記憶體，否則將報異常提示棧溢出。
  堆：首先應該知道作業系統有一個記錄空閑記憶體位址的鏈表，當系統收到程式的申請時， 會遍曆該鏈表，尋找第一個空間大於所申請空間的堆結點，然後將該結點從空閑結點鏈表中刪除，並將該結點的空間分配給程式，另外，對於大多數系統，會在這塊記憶體空間中的首地址處記錄本次分配的大小，這樣，代碼中的delete語句才能正確的釋放本記憶體空間。另外，由於找到的堆結點的大小不一定正好等於申請的大小，系統會自動的將多餘的那部分重新放入空閑鏈表中。

• 3.申請大小的限制

  棧：在Windows下,棧是向低地址擴充的資料結構，是一塊連續的記憶體的地區。這句話的意思是棧頂的地址和棧的最大容量是系統預先規定好的，在WINDOWS下，棧的大小是2M（vc編譯選項中可以設定,其實就是一個STACK參數,預設2M），如果申請的空間超過棧的剩餘空間時，將提示overflow。因此，能從棧獲得的空間較小。
  堆：堆是向高地址擴充的資料結構，是不連續的記憶體地區。這是由於系統是用鏈表來儲存的空閑記憶體位址的，自然是不連續的，而鏈表的遍曆方向是由低地址向高地址。堆的大小受限於電腦系統中有效虛擬記憶體。由此可見，堆獲得的空間比較靈活，也比較大。

• 4.申請效率的比較：

  棧:由系統自動分配，速度較快。但程式員是無法控制的。
  堆:由malloc/new分配的記憶體，一般速度比較慢，而且容易產生記憶體片段,不過用起來最方便.

• 5.堆和棧中的儲存內容

  棧:在函數調用時，第一個進棧的是主函數中後的下一條指令（函數調用語句的下一條可執行語句）的地址，然後是函數的各個參數，在大多數的C編譯器中，參數是由右往左入棧的，然後是函數中的局部變數。注意靜態變數是不入棧的。
  當本次函數調用結束後，局部變數先出棧，然後是參數，最後棧頂指標指向最開始存的地址，也就是主函數中的下一條指令，程式由該點繼續運行。
  堆：一般是在堆的頭部用一個位元組存放堆的大小。堆中的具體內容有程式員安排。

• 6.記憶體的回收

  棧上分配的記憶體，編譯器會自動收回；堆上分配的記憶體，要通過free來顯式地收回,否則會造成記憶體流失。
  堆和棧的區別可以用如下的比喻來看出： \
  使用棧就像我們去飯館裡吃飯，只管點菜（發出申請）、付錢、和吃（使用），吃飽了就走，不必理會切菜、洗菜等準備工作和洗碗、刷鍋等掃尾工作，他的好處是快捷，但是自由度小。
  使用堆就像是自己動手做喜歡吃的菜肴，比較麻煩，但是比較符合自己的口味，而且自由度大。

四.malloc

既然瞭解了，那我們就來使用malloc申請堆記憶體

#include <stdio.h>    #include <stdlib.h>   main(){                    //比如存三個int  int是4位的  所以寫12 這12個位元組的記憶體位址是連續的，       //他返回 的是堆記憶體的首地址        int* p = malloc(3 * sizeof(int));        //賦值       *(p + 1) = 3;        //列印值         printf("%d\n",*(p+1));   // = 3?        //列印地址        printf("%#x\n",(p+1));         //讓視窗停留         int age ;         scanf("%d",&age);      }

我們輸出結果

申請之後怎麼釋放呢？

    //釋放堆記憶體    free(p); 

我們可以嘗試一下釋放

#include <stdio.h>    #include <stdlib.h>   main(){                    //比如存三個int  int是4位的  所以寫12 這12個位元組的記憶體位址是連續的，       //他返回 的是堆記憶體的首地址        int* p = malloc(3 * sizeof(int));        //賦值       *(p + 1) = 3;        //列印值         printf("%d\n",*(p+1));   // = 3?        //列印地址        printf("%#x\n",(p+1));         //釋放堆記憶體        free(p);         //列印值         printf("%d\n",*(p+1));   // = 3?        //列印地址        printf("%#x\n",(p+1));         //讓視窗停留         int age ;         scanf("%d",&age);      }

我們會發現，記憶體釋放了之後，值就變了，當然記憶體不可能被釋放，而且P一直指向的是棧記憶體

五.後台管理系統

我們這裡寫個小例子，說起來這麼高大上，其實就是一段小程式，學號管理id小程式，我們玩玩

程式本身還是很簡單的，就是把前面幾篇的小知識柔和在了一起

#include <stdio.h>    #include <stdlib.h>   main(){                     printf("請輸入班級人數:");                 int count ;         scanf("%d",&count);        //有多少個人就有多少個學號         int i ;        //申請堆記憶體 儲存學號        int* p = malloc(count * sizeof(int));         for(i = 1; i <= count; i++){           printf("請輸入第%d個學生的學號:",i);              scanf("%d",(p + i - 1));          }     // 列印所有的學號      for(i = 1; i <= count; i++){           printf("第%d個學生的學號是%d\n",i,*(p+i-1));        }        int age ;        scanf("%d",&age);       system("pause");}

運行一下就知道效果了

當然，我們既然是管理系統，插入嘛，我們繼續往下寫
我們這裡會接觸到一個新的API，我們看下去

#include <stdio.h>    #include <stdlib.h>   main(){                     printf("請輸入班級人數:");                 int count ;         scanf("%d",&count);        //有多少個人就有多少個學號         int i ;        //申請堆記憶體 儲存學號        int* p = malloc(count * sizeof(int));         for(i = 1; i <= count; i++){           printf("請輸入第%d個學生的學號:",i);              scanf("%d",(p + i - 1));          }    //插入     printf("請輸入要插入的人數：");     int newCount;    scanf("%d",&newCount);    //重新申請堆記憶體     //在原有的記憶體中擴充新的空間     //當然，前提要確定可不可以擴充，如果記憶體被暫用，系統會自動分配記憶體     //新記憶體會把舊記憶體拷貝過去，並且釋放舊的記憶體     p = realloc(p,(count + newCount) * sizeof(int));      for(i = count+1; i <= count+newCount; i++){           printf("請輸入第%d個學生的學號:",i);              scanf("%d",(p + i - 1));          }     // 列印所有的學號      for(i = 1; i <= count + newCount; i++){           printf("第%d個學生的學號是%d\n",i,*(p+i-1));        }        int age ;        scanf("%d",&age);       system("pause");}

這裡注意的就是realloc了，注釋也很明了的解析了，我們運行一下

OK，暫時學到這裡！！

Android For JNI(四)——C的數組，指標長度，堆記憶體和棧記憶體，malloc，學生管理系統