2 C Intro

• C compilation simplified overview: foo.c -> compiler -> foo.o -> linker -> foo.out
• CPP: C Pre-Precessor. foo.c -> CPP -> foo.i -> compiler
  • Commands begin with #
  • 将注释转换成空格
• C vs. Java
• {u|}int{#}_t: 指定存储方式，如 uint8_t，int64_t
• structure:

typedef struct {
    int a;
    char c;
    float* b;
} test_t;

// equivalently
struct test_t {
    ...
};

• 一个结构体中的字节被对齐，故不能简单的进行加法来得到整个结构体的大小
  • char: 一个 byte，不需对齐
  • short: 两个 bytes，需要对齐到 0, 2, 4, ...处
  • int 和 void *: 四个 bytes，不需要对齐
  • 如果最终大小不为 4 的倍数，则扩展到 4 的倍数（如 13 -> 16）
• 使用 union 可以指定用最大的元素的大小进行对齐：

union foo {
    int a;
    char b;
    union foo* c;
};

• 获取 main 函数的参数：

int main(int argc, char* argv[]) {}

• 大端、小端表示的不同

Memory Management¶

• Stack:
  • 包括若干 frames，其中有 return address、arguments、space for local variables
  • 当一个 frame 执行完毕后，stack pointer 上移，释放空间
• Heap:
  • malloc(size_t n): 分配未初始化的内存，返回类型 void *
  • calloc(size_t nmem, size_t size): 分配 0 初始化的内存，大小为 nmem * size
  • free(void *): 释放内存，只能释放由 malloc 分配的
    • 如 int *a = malloc(sizeof(int) * 2); free(a+1) 是不可行的
  • realloc(void *p ,size_t size): 改变之前分配内存的大小，返回类型 void *
    • 可能会导致内存地址移动。其他指针不会随之一同改变！
    • 当 p == NULL 时，和 malloc 行为相似
    • 当 size == 0 时，和 free 行为相似

int *ip = (int *) malloc(sizeof(int))

• Buddy memory allocation - Wikipedia

String¶

• 拷贝字符串：

char *a;
char *b = "Hello";

a = malloc(sizeof(char) * (strlen(b) + 1))

strcpy(a, b);
// or
strncpy(a, b, strlen(b) + 1);