每日一题（五）

9.16 变量的存储布局

分析以下程序运行时各个变量的内存分布：

int a = 0;//全局初始化区：.data
static int b = 20;//静态初始化区：.data
char *p1;//全局未初始化区：.bss
const int A = 10;//常量区 .rodata

int main(void) {
    int b;//栈
	char s[] = "abc";//栈
    char *p2;//栈
    static int c = 0;//静态初始化区：.data
    char *p3 = "123456";//.rodata  常量区  p3在栈
    p1 = (char*)malloc(10);//堆
    p2 = (char*)malloc(10);//堆
    strcpy( p1, "123456" );//123456\0 在常量区，编译器可能会将它与p3所指向的"123456"优化成一个地方
    
    return 0;
}

• 栈区（stack）：由编译器自动分配释放，放置函数的参数值和局部变量
• 堆区（heap）：一般由程序员分配释放，若不释放，程序结束时由系统释放
• 全局变量、静态变量(const)：放在.data段
• 未初始化的全局变量、静态变量：放在.bss段
• 文字常量：常量区，.rodata段，程序结束后由OS释放

全局变量 、静态变量初始值为0，局部变量，自动变量初始值随机分配值。

注意：

void main()   
{   
    char *p="abcde";       //.rodata
    char a[]="abcde";      //.data
    p[1]='m';                  //错误，修改字符串常量
    a[1]='m';                  //正确，修改元素
}

static修饰全局变量是限制其作用域只在当前文件中，static修饰局部变量是扩展其作用域为当前文件，相当于全局变量。

9.17编译器角度看：数组、指针

数组名和指针是两个往往很容易让人们混淆的概念，很多人以为数组名就是一个指针，也有很多人知道数组名不同于指针但是仅知道数组名的值不能像指针一样改变，例如你可以写出下面这样的代码：

复制

int *p;
p++;

却不能写这样的代码：

复制

int a[];
a++;

那么数组名跟指针之间到底有什么区别呢？
第一 ，在声明上，除了作为函数参数的数组名总是编译器转化成指针，其他情况下，数组名就是数组名，指针就是指针，二者不能混淆，你不能在一个文件中定义一个数组，而在另一个文件中把它声明成一个指针。

char a[];  //定义一个数组a
 
extern char* a; //在另一个文件中将a声明成一个指针

在编译器中，符号表用来存放C语言中有关标识符的属性信息，这些信息集中反应了标识符的特征属性。等到词法分析到代码声称的各个阶段的时候，编译器需要根据源代码提出的要求，从表中获取不同标识符的不同属性。值得注意的是，数组标识符的属性和指针是完全不同的。因此，在一个文件中定义一个数组的时候，编译器会把它记录在符号表中，而在编译器分析另一个文件中的声明时，通过符号的语义检查发现不一致。也许这样的声明可以编译通过(在gcc下通过了)，但是把一个数组名当成一个指针来使用，别指望它能运行起来。

第二，指针是一个变量，而数组名不是。数组名是数组的首地址，即它本身就是一个地址，对应到汇编语言级别就是一个常量，一个固定的数（地址）。因此数组名不能进行++,–等运算。在大多数编译器中，对数组的引用a总是被编译器改写成*(a+i)的格式。也就是说，编译器每遇到a，都会把它当作*(a+i)来处理。我们都知道，addr表示内存中（addr）的位置存储的值，比如0x8048000就表示地址为0x8048000的内存中所存储的值。所以a就表示a的值加上i所得到的数作为一个内存地址里面所存储的值。

第三，对数组的引用，如a，或* (a+1)，需要访存一次；而对指针的引用，如* (p+1)，需要访存两次。如果理解了第二条的解释，这个应该就不难理解。因为a被认为是常数，所以取*(a+1)的值只需将a所表示的常数加1，然后从得到的地址里访存取一次即可。而对于指针，需要先从&p这个地址里把p的值取出来，然后加1，再从得到的地址里访存取一次，一共需要两次访存。

第四

假设a是一个数组名，而p是一个指针，当你使用 a 和 &a 时，得到值是一样的，都是数组的起始地址。而使用 p 和 ＆p 时，得到的值是不一样的， p 表示指针 p 所指向的地址，而 &p 表示 p 这个变量的地址。再假设

p = a;

则 p 就表示数组a的起始地址，而&p是存储数组a的起始地址的那个地址。

9.18 C++中类的定义

C++中，类是一个用户自定义的数据类型，形式如下：

class name {
    成员列表
};

成员列表是类成员的集合，数目可以任意多对，类后面必须加上；作为结束。

• 类成员必须在内部声明，一旦类的定义完成之后，就没有任何其他方式增加减少成员了。
• 一般将数据成员封装起来，成员函数作为接口，外部调用成员函数访问成员数据。
• 类函数的声明必须要在内部声明，但是定义可以在class内部，也可以在外部。
• 内部定义的函数就是内联函数，此种定义方法与一般的函数定义无异。
• 外部定义class函数的时候，必须要加上作用域，以表明此定义的函数是某一个class中的成员函数。
• 类相当于一种数据结构，数据类型是不占用空间的，但是当用一个类实体化一个对象的时候，就会为对象分配存储空间。
• 类的空间大小取决于class中数据成员的大小，以及排布（和struct的空间大小原理相似）

9.19 C++中类成员的访问控制

对C++中成员的访问，就是访问数据或者函数，面向对象的编程中，经常把数据封装起来，通过调用成员函数；来访问成员数据。class中，每个成员的访问属性有：public、private、protected

• 成员数据一般为private，成员函数一般为public，外部通过public的成员函数来访问private的成员数据。

• class中默认为private

9.20 C++中构造函数

实体化一个对象的时候，一般要进行初始化操作，我们可以在class中写一个成员函数来初始化class成员数据，但是也可以直接使用构造函数来初始化成员数据（自动调用）。

• class中成员数据在定义的时候是不可以初始化的，即：int a = 1;是不允许的。
• 构造函数要和class名称一致，而且不能指定返回值。
• 构造函数是一种特殊的成员函数，不需要人为调用，在实体化对象的时候会自动调用执行。