内存模型与程序存在形式

编程思维

1,编程的时候时常想想内存大概的模型已经划分的区域(主要四大区:静态存储区(数据段) 堆 栈 代码段),[数据段可存放静态数据和自由变量]变量 函数等在内存是在哪个区域的,加了修饰词有什么不同；[函数代码存放在代码段。声明的类如果从未使用，则在编译时，会优化掉，其成员函数不占代码段空间。
补充:代码段、数据段、栈是CPU级别的逻辑概念，堆是语言级别的逻辑概念全局变量或静态变量，放在数据段，]
[数据段：数据段（data segment）通常是指用来存放程序中已初始化的全局变量的一块内存区域。数据段属于静态内存分配。]
函数形参存放位置:主函数的是放在堆里面的，临时变量都是放在栈里面的;

2,声明变量去"接住"你获得的数据进行操作;实现你要的功能,不要去管其他东西;会用是一个层次，理解低层实现原理是另外一个层次;

内存主要分布：不可访问区、代码段、数据段、堆、栈、内核
    
①代码段：.text:用于存放用户代码;.init:用于存储系统给每一个程序自动添加的"初始化"代码

②数据段：.bass 专门存储未初始化的静态变量，它们的值会被初始化为0，static int i;.data  专门存储已初始化的静态数据（静态数据：所有全局变量（全局变量默认初始化为0），及static的局部变量）.rodata 存放只读数据（用const修饰），比如字符串、字符常量、整形等  char *p = "helloworld"; //"helloworld"只读字符串

③堆:一块自由的内存，用户可以根据自己需求开辟空间大小，内存释放也是由用户自己进行释放（malloc realloc calloc开辟堆空间，释放free）

④栈:它是从0xC0000000往下增长的部分（后进先出），大概8M，专门存放函数局部变量(思考:如何判断栈是往下增长的 //先进入栈的变量在栈底)，
栈空间就是指放置程序的局部数据（也就是函数内数据）的内存空间；

全局变量:存放.data当中,如果没有赋值系统默认初始化为0,如果没有被static修饰其它文件可以调用的变量

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一 内存效率相关(常见关键字)

哪些区哪些特点 画图
①static作用(限制变量/函数(静态)的作用域;设置变量的存储域(主动分配内存在堆))
1.全局变量时存储在不变区（静态变量区）但限制作用域;不能被模块外其它函数访问(静态函数类似,也可防冲突);
*静态函数会被自动分配在一个一直使用的存储区，直到退出应用程序实例，避免了调用函数时压栈出栈，速度快很多;内部函数又称静态函数(static修饰,不怕同名)
2.修饰局部变量时变存储区域"栈"为静态存储区(区别auto),代表该内存只被分配一次而且下次调用时仍维持上次的值;
例:函数中定义,static int j = 10; //此时作用等同为全局变量,静态局部变量只初始化一次？->第二次调用不执行

static修饰.png

static总结 http://blog.csdn.net/damon_hoo/article/details/38903041

1.静态局部变量：静态局部变量始终存在，生存期为整个源程序，作用域和局部变量是一样的，静态局部变量会被自动的初始化为0.

2.静态全局变量：静态全局变量只能在一个文件中使用

3.静态数据成员变量：描述整个类的特征，是整个类的成员，而不是一个对象的成员
static int i;
初始化静态数据成员在类体外进行，而且前面不加static，以免和一般静态变量混淆
一般在cpp里面初始化，格式
int CStudent::num = 0;

4.静态成员函数：属于整个类的成员函数，是整个类的成员，而不是一个对象的成员，它的调用形式可以用对象来调用它，也可以用类的名字来调用它，静态成员函数可以有类名通过::直接调用，但是非静态成员函数只能通过对象名来调用。
静态成员函数没有this指针，可以直接访问该类的静态成员和静态成员函数，而不能直接操作非静态的成员变量和非静态成员函数，如果静态成员函数中要引用非静态成员，则可以通过对象来引用，

②extern 修饰的变量(这里的变量给外部使用)或者函数不仅本文使用，外部文件也可以使用?
温工:extern引用其他文件的函数

③register 数据类型 变量名;//声明寄存器变量
register int i; //i就是一个寄存器变量
1、用register修饰的变量告诉编译器不要优化,运行效率高
2、不一定能100%分配变量为寄存器变量

④C中的宏与C++中的inline关键字声明频繁使用的小函数

①②对应静态存储期:static声明的局部变量具有静态存储持续期(static storage duration),或静态范围(static extent).虽然他的值在函数调用之间保持有效，但是其名字的可视性仍限制在其局部域内。静态局部对象在程序执行到该对象的声明处时被首次初始化;
③对应自动存储期(auto):变量在进入声明该变量的程序块时被建立，它在该程序块活动时存在，退出该程序块时撤销

⑤synchronized
volatile三种作用:防止编译器优化;不会阻塞线程;解决变量在多个线程之间的可见性
1.与该变量有关的运算，不要进行编译优化，以免出错
⑥inline内联函数 http://www.cnblogs.com/li-hao/archive/2013/03/15/2961713.html

二 数组与指针

void型指针不能解引用（目标类型未定）,解引用前必须转化为某种具体的指针类型
④const修饰内容不能做任何改变
例子：int *const p = &test1; //保护的是p里的内容,只能在定义里赋值
//p = &test2; p为常量，不能再赋值
const char p == char const p(修改p)
(1)常量指针，不能通过这个指针改变变量的值，但是还是可以通过其他指针的引用或者变量来改变里面的值
(2)常量指针指向的值不能改变，但是这并不意味着指针不能改变，指针可以指向其它变量的
int test1 = 100;
const int p;
int pp;
p = &test1; //指针与变量关联
pp = &test1;
test1 = 200; //通过变量改变里面的值
pp = 70; //通过其他未用const指针来修改里面的值
//p = 25; //error: assignment of read-only location ‘p’
printf("p = %d\n",p);
printf("test1 = %d\n",test1);
char *const p:
(1)指针常量:指针本身是一个常量，不能再指向别的地址
(2) 指针常量里面的地址不能改变，但是地址中保存的值是可以改变的
int test1 = 100;
int test2 = 25;
int const p = &test1; //保护的是p里的内容,只能在定义里赋值
//p = &test2; p为常量，不能再赋值
test1 =45;
p = 70;
printf("p = %d\n",p);
printf("test1 = %d\n",test1);
const int const p:指向常量的常指针。p里面的内容不可以改变，同时也不能通过p改变地址指向的内存

⑤数组初始化 数组求长-\n也算
bzero menset 定义刚好的数组
char buf[50]={0};//50个都为0
char buf[50]={1};//只有第一个为1

特殊定义:
void func1(void);
void func2(void (p)(void));
typedef void(fi)(void (*f2)(void));
f1 a ;
意思：上面是一个指针（函数指针），指向返回类型为void,参数是一个函数指针的指针；

复杂函数指针.png

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long在32位编译器下是4个字节
?引用传参的效率

⑥typedef重命名
typedef char *p;
p a="hello";//等价于char *a="hello";

⑨inline 必须是在函数定义时修饰函数才有效,如果只是单纯的在声明时加了inline关键字,而在定义时未加则等于没有适用inline关键字
1.使用场景:https://www.cnblogs.com/fnlingnzb-learner/p/6423917.html

//inline提高效率 函数需要短小精悍 看编译器优化处理 编译时替换
inline int add(int x,int y,int z){
return x + y + z;
}//类似template

三 分配优化与安全溢出

⑦泄露与溢出
堆栈溢出一般是循环的递归调用导致(或者大数据结构的局部变量)
⑧虚拟机溢出标志-can not write

四 内存映射函数

/*#include
void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags,
int fd, off_t offset);
addr ----- > 我们所申请的内存空间的起始地址
NULL ----》系统自动分配
length---- >内存空间的大小
port ------>操作权限
PROT_READ 可读
PROT_WRITE 可写

flags------> 共享属性
            MAP_SHARED   可以共享
            MAP_PRIVATE   私有
fd--------> 硬件设备的文件描述符
offset----》光标偏移量            

int munmap(void addr, size_t length);/

五 编译&优化等级

http://blog.chinaunix.net/uid-25768133-id-3485479.html
attribute ((packed))告诉编译器取消结构在编译过程中的优化对齐,按照实际占用字节数进行对齐，是GCC特有的语法。这个功能是跟操作系统没关系，跟编译器有关，gcc编译器不是紧凑模式的，我在windows下，用vc的编译器也不是紧凑的，用tc的编译器就是紧凑的

六 程序启动/运行流程

1.问题:程序开机自启（程序需要root权限才能启动）

!/bin/bash

sh /home/hwjc/RSA/release2017-02-23/release2017-02-23/install.sh
sh /etc/init.d/mqtt.sh
ifconfig
更改 vi /etc/profile
加至末尾：echo yhn!#!%!^ | sudo -S /home/hwjc/RSA/release2017-02-23/release2017-02-23/init.sh
改完保存退出
输入命令：source /etc/profile 即可