C/C++指针、字符串、结构体、动态内存等小结

一、指针

int*  p_num;    int  *  p_num;    int  *p_num;  //三种定义都一样
int num = 99;   不能直接给未指定具体地址的指针赋值：int *p_num = 100;//不行
int *p_num = num; //错误。应该是 int *p_num = #
p_num = #   //不能直接 *p_num = num;  ，必须先对p_num=# 
//,先初始化指向一个具体的地址，然后才能对内存赋值*p_num = num;

• 上面三种定义没有区别（空格无影响），但可以有不同的理解

1、int* p_num; 理解为定义一个（int*）型的指针变量p_num。
2、int *p_num; 理解为定义一个（int）型的变量，用 * 操作符解除指针引用，得到变量的值（*p_num）。在指针有了明确的地址指向后可以 *p_num = 100; 赋值。
3、p_num就是一个指针变量，表示的是一个地址值。 *p_num是表示这个地址的内存块中具体存的值。

二、字符串

char name[10] = {'x','i',' ','d','a','d','a','\0'}; //最后有‘\0’结束符的才是字符串（特殊的字符数组）
//，否则是普通的字符数组
char name[10];    char *p_name;    char name[] = "xi dada"; //隐式包含‘\0’结束符
不能: char name[10];  name[10] = "xi dada";  //双引号扩起来的叫字符串常量
//，这样初始化只能像第一行一样的直接在字符串定义的时候初始化
p_name = name; //字符串名就是首地址
*p_name = name[0]; //第一个字符赋给首地址的值，效果和上面等价
p_name = "xi dada"; //字符串常量也是只表示为首地址
char *p_str ="li dada"; //给未指定具体地址的指针直接赋值，也是非法的

1、字符串变量名和字符串常量都只表示字符串的首地址，也就是第一个字符的地址。
2、sizeof(name) 等于10字节（10个1字节的char型），但是sizeof(p_name)等于4字节（一个地址占的内存，不同的操作系统可能不同）。sizeof(*p_name)等于1字节（字符串中第一个字符占1个字节）
3、strlen(name)和strlen(p_name)一样都等于7字节，表示的是字符串实际的长度。
4、因为在初始化字符数组时，数组的内存地址已经确定，不能再做修改。想要直接给数组赋值字符串除了在初始化时赋值，还可以通过两个函数，void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n);，strcpy（str1,str2）。尤其是给结构体中的数组赋值时，不能简单的如：stu.name = "xi dada"，这是赋值无效的。应该用函数strcpy(stu.name , "xi dada")。

• 数组元素访问方法

1、name[4]等价于*(name+4)。 p_name==name等价于数组的首地址
2、p_name[4]等价于*(p_name+4)。
3、*p_name等于*(p_name+0)等于name[0]，*(p_name+2)等于name[2]

• 数组名name和指针p_name的区别

1、执行p_name = p_name + 1;后，*p_name等于name[1]，也就是指针可以进行加减运算。加的1表示指针指向的地址后移一个元素位，具体字节数与元素类型有关
2、数组名 name = name + 1； 不存在这样的操作。

三、结构体

    struct student
    {
        char ch;      //占0号内存，1字节
        char names[10];    //占1~10号内存，10字节
        short age;   //占12、13号内存，2字节（浪费了11号内存1字节）
        int id;    // 占16、17、18、19号内存，4字节（浪费了14、15号2字节）
        double score;    //占24~31号内存，8字节（浪费了20~23号4个字节）
    }stu;          //也可以不直接定义变量stu，而是另起一行写：struct student stu;
    struct student *p_stu;
    p_stu = &stu;

• 结构体内存

struct student size = 32 //这里本来应该是1+10+2+4+8=25，但是结构体有个内存对齐原则，因此浪费了7字节内存
p_stu size = 4 //还是一个指针（地址值）的大小占4字节
*p_stu size = 32 //这个大小和stu一样

• 结构体内存对齐3原则

1、 结构体变量的首地址能够被其最宽基本类型成员的大小所整除；
2、结构体每个成员相对于结构体首地址的偏移量（offset）都是成员大小的整数倍，如有需要编译器会在成员之间加上填充字节（internal adding）；
3、结构体的总大小为结构体最宽基本类型成员大小的整数倍，如有需要编译器会在最末一个成员之后加上填充字节（trailing padding）。

》》》上面3原则的注意：
基本类型是指前面提到的像char、short、int、float、double这样的内置数据类型，这里所说的“数据宽度”就是指其sizeof的大小。由于结构体的成员可以是复合类型，比如另外一个结构体，所以在寻找最宽基本类型成员时，应当包括复合类型成员的子成员，而不是把复合成员看成是一个整体。但在确定复合类型成员的偏移位置时则是将复合类型作为整体看待。

• 结构体成员访问的两种方法

1、结构体变量名访问，用点操作符，如：stu.age = 20;
2、指针访问，用->操作符，如： p_stu->age = 20;
3、先用*解除指针的地址引用，然后也可以用点操作符，如：(*p_stu).age = 20;

四、动态内存

• 自动存储

也叫栈内存。存储局部变量或临时变量，随着函数或代码块的开始运行自动加载内存，函数或代码块运行结束时释放变量和内存。

• 静态存储

整个程序执行期间都存在的存储方式。在程序编译时就分配了内存。一是定义在函数外面程序开始的全局变量，二是static关键字定义的变量。整个程序结束时释放内存。

• 动态存储

也叫自由存储空间或堆内存。自由的意思也就是程序运行时才决定是否动态使用的内存空间，C语言必须通过malloc()和free()函数来动态开辟和释放内存，C++则是必须通过new和delete关键字。可以跨函数使用。非正常释放将发生内存泄漏，但也注意不能对同一块内存释放两次（比如有两个指针指向了同一块内存，也只需要释放一个）。

• 内存泄漏

泄漏，也可以理解为内存丢失找不到，直接原因是指向这些内存的指针不是由free()函数或delete关键字释放，而是被函数或代码块的作用域规则自动释放。这样就会导致这些动态存储空间在整个程序运行期间依然被占用，不能重新被利用，而且由于没有了指针指向你还找不到这些内存。