《代码阅读方法与实现》阅读笔记三

第3章   高级C数据类型

人们在设计完全傻瓜式的系统时，常犯的错误就是低估了十足傻瓜的能力。

                                                           ――Douglas Adarns

         3.1指针

在C程序中，指针一般用来：

构造链式数据结构；引用动态分配的数据结构；实现引用调用（call by reference）访问和迭代数据元素；传递数组参数；引用函数；作为其他值的别名；代表字符串；直接访问系统内存。

#define new(type) (type*) calloc(sizeof(sizeof(type),1)

[…]

node=new(struct codeword_entry);

用一个宏来完成数据结构的动态分配。

Static char * ccval (const struct cchar *,int);

C函数只能返回指向数组元素的指针，不能返回整个数组。因此，当函数在数组中生成结果，并返回相应的指针时，一定要确保该数组不是在函数的栈上分配的局部变量，避免出现这类问题的一种方法是将这类数组声明为static。这种做法也并非完全安全，使用全局或static局部变量的函数大多数情况下都不可重入（reentrant）。这意味着，如果这个函数的一个实例正在运行，那么程序中其他执行线程就不能再调用它。更坏的情况是，在我们的示例中，函数的结果必须在该函数再次被调用之前，保存到其他地方（例如，使用strdup调用）；否则，它将被新的结果重写。

C语言不允许将函数作为参数传递给其他函数，然而，它允许传递指向函数的指针。

在阅读基于字符串的代码时，要注意区分字符指针和字符数组。

3.2结构

结构在C语言中的应用如下：

将一般作为一个整体来使用的数据元素集合到一起；从函数中返回多个数据元素；构造链式数据结构；映射数据在硬盘设备、网络链接和存储介质上的组织方式；实现抽象数据类型；以面向对象的方式编程。

Struct fxp_cb_nop{

Void * fill[2];

Volatile u_int16_t cb_status;

Volatile u_int16_t cb_command;

Volatile u_int32_t link_addr;

};

Volatile限定符（qualifier）用来标明，底层的内存字段要被程序之外的实体使用，从而，禁止编译器对这些字段执行优化，比如移除冗余引用。

结构内字段的次序依赖于所处的架构和所用的编译器，因此用结构来映射外部数据天生不可移植。    

3.3共用体

C共用体（union）将共享同一个存储区域的项聚合起来。某一时刻，共享该区域的这些项中，只有一项可以访问。在C程序中共用体主要用于下述用途：

有效地利用存储空间；实现多态（polymorphism）；使用不同的内部表达方式对数据进行访问。

到目前为止，共用体最常见的应用是实现多态。此处的意思就是同一个对象用于代表不同的类型。这种用途的共用体一般会潜入到包含type字段的C结构中，这个type字段表示共用体存储的数据类型，常用一个名为type的枚举类型来表示。

我们最后分析的共用体应用是将数据存入共用体的一个字段，然后访问另外的字段，以完成数据在不同内部表达方式之间的转换。尽管这种应用天生不能移植，但有些转换是能够安全执行的，其他一些情况虽然比较有用，但要依赖具体机器。

3.4动态内存分配

一般将malloc封装到执行检查malloc返回值的函数中（一般命名为xmalloc），在需要调用malloc的地方用这个函数来替代。

如果需要更多的空间，则调用C库函数realloc，将第一个参数指向的空间，调整为由函数的第二个参数指定的新大小。该函数返回一个指向调整后内存块的指针，它的地址可能和最初块的地址并不相同。原内存块中的内容被复制到新的位置。