内存管理、预处理、结构体

1、内存分为哪些？

1）未初始化的全局变量（.bss 段）；

2）初始化过的全局变量（.data 段）；

3）常量数据（.rodata 段）；

4）代码（.text 段）；

5）栈（stack）；

6）堆（heap）。

2、内存的分配方式

1）从静态存储区域分配；

2）在栈上分配；

3）从堆上分配。

3、什么是野指针，怎么形成的？

野指针不是NULL指针，是指向“垃圾”内存的指针。即它是随机指向的，系统自动对其初始化。

1）指针变量声明时没有被初始化。

2）指针 p 被 free 或者 delete 之后，没有置为 NULL。

3）指针操作超越了变量的作用范围。

4、常见的内存错误及对策

（1）内存分配并未成功，但还是使用了它。初学者经常犯这个错误，因为并没有意识到内存分配也有可能不成功。常用的解决办法是，在使用内存之前检查是否为NULL，如果指针p是函数的参数，那么在函数的用口处用“assert(p!=NULL)”进行检查；如果用nalloc或者new申请内存，应用“if(p == NULL)”来进行防错处理。

（2）内存虽然分配成功，但是尚未初始化就开始使用它。犯这种错误主要有两个原因：一是没有初始化的概念；二是误认为内存的默认处置是零，导致引用处置错误（如数组）。所以无论用何种方式创建数组，都别忘记赋初值，即使是付出之外为零也不可以怕麻烦省略。

（3）内存分配成功并已经初始化，但越过了内存的边界。例如，在使用数组发生下标多1或者少1的操作，特别是在for循环语句中经常容易搞错循环次数，造成操作越界。

（4）忘记释放内存，造成内存泄露。含有这种错误的函数每被调用一次就丢失一块内存。刚开始的系统内存充足，看不到错误，但是总有一次程序会突然“死掉”，系统出现内存耗尽的提示。动态内存的申请与释放必须配对，程序中malloc与free使用次数一定要相同否则肯定有错误（new/delete同理）。

（5）释放了内存仍然继续在使用它，有以下三种情况：
1.程序中的对象调用关系过于复杂，实在很难搞清楚某个对象是否已经释放了内存，此时应该重新设计数据结构，从根本上解决对象的管理混乱问题。
2.函数的return语句写错了，注意不要返回指向“栈内存”的“指针”或者“引用”，因为该内存在函数体结束时就会被销毁。3.使用free或delete释放内存结束了以后，没有将指针置为NULL，导致产生野指针。

5、段错误以及调试方法

产生段错误的原因
程序运行过程中能访问到的内存空间主要有栈和堆。栈存放了函数的本地变量，堆是程序运行过程中能够自由分配和使用的内存空间。产生段错误和栈、堆的访问密切相关。
产生段错误的原因主要有：
解引用空指针
访问不可访问的内存空间（如内核空间）
访问不存在的内存地址
试图写一个只读内存空间（如代码段）
栈溢出（函数递归调用）
使用未初始化的指针（定义时没有初始化或者已经回收）
避免段错误
定义指针后初始化
数组下标是否越界
在堆上分配空间是否足够（内存限制）
变量处理时格式控制是否合理

调试：1利用 gdb 逐步查找段错误；

2、分析 core 文件；

3、段错误时启动调试；

4、利用 backtrace 和 abjdump 进行分析。

6、预处理包含哪些内容

1）宏定义：#define；

2）文件包含：#include< > 和 #include" "；

3）条件编译。

7、条件编译的形式

一般情况下，源程序中所有的行都参加编译。但有时希望对其中一部分内容只在满足一定条件下才进行编译，即对一部分内容指定编译条件，这就是“条件编译”（conditional compile）。条件编译语句排版时，需考虑以下三种位置：1）条件编译语句块与函数定义体之间不存在相互嵌套（主要在（.h）文件中）；2）条件编译语句块嵌套在函数体之外（主要在（.c）文件中）；3）条件编译语句嵌套在函数体内 （主要在（.c）文件中）。条件编译指令将决定那些代码被编译，而哪些是不被编译的。可根据表达式的值或某个特定宏是否被定义来确定编译条件。
   1 格式：
（1）不相互嵌套
条件编译关键字语句顶格左对齐；
所含的#include语句(块) #define语句(块)甚至是被嵌套下级条件编译语句块，按照语句块嵌套的排版方式进行缩进排版 。
（2）函数体外
这种情况下，条件编译语句块不影响函数体
条件编译关键字语句顶格左对齐；
所含的函数体定义无需缩进，依旧按照单个函数体定义的排版方式进行。
（3）函数体内
a）当条件编译语句块与被包语句所属的语句块之间没有逻辑路径交叉时，以下两种方式均可
按照语句块嵌套方式进行缩进排版 (推荐)；
条件编译语句不影响原先语句块排版，条件编译语句与所包含的关键字语句块左对齐 。
b）当条件编译语句块与被包语句所属的语句块之间存在逻辑路径交叉时
条件编译语句顶格左对齐，其它语句按照正常顺序排版。
（4）条件编译的形式如下所示（NNN、MMM等都是在某处已经定义为 1 或者 0 的）：
#if NNN
statement1;
#elif MMM
statement2;
#else
statement3;
#endif
2  指令的介绍及使用
条件编译指令将决定哪些代码被编译，而哪些是不被编译的。可以根据表达式的值或者某个特定的宏是否被定义来确定编译条件。
（1）.#if、#else、#elif和#endif指令
一般形式有如下几种
（a）#if 表达式
语句段1
[#else
语句段2]
#endif
如果表达式为真，就编译语句段1，否则编译语句段2
（b）#if 表达式1
语句段1
#elif 表达式2
语句段2
#else
语句段3
#endif
如果表达式1真，则编译语句段1，否则判断表达式2；如果表达式2为真，则编译语句段2，否则编译语句段3。
源文件中的每个#if指令必须与一个#endif指令匹配。 任意数量的 #elif 指令可以出现在 #if 和 #endif 指令之间，但是，最多允许一个 #else 指令。 #else 指令，如果有，则必须是 #endif 之前的最后一个指令。
（2）.#ifdef和#ifndef
（a）#ifdef的一般形式：
#ifdef 宏名
语句段
#endif
作用：如果在此之前已定义了这样的宏名，则编译语句段。
（b）#ifndef的一般形式：
#ifndef 宏名
语句段
#endif
作用：如果在此之前没有定义这样的宏名，则编译语句段。
#else可以用于#ifdef和#ifndef中，但#elif不可以。
(3).#error
指令将使编译器显示一条错误信息，然后停止编译。
(4).#line
指令可以改变编译器用来指出警告和错误信息的文件号和行号。
(5).#pragma
在所有的预处理指令中，#Pragma 指令可能是最复杂的了，它的作用是设定编译器的状态或者是指示编译器完成一些特定的动作。#pragma指令对每个编译器给出了一个方法，在保持与C和C++语言完全兼容的情况下，给出主机或操作系统专有的特征。依据定义，编译指示是机器或操作系统专有的，且对于每个编译器都是不同的。   如：#pragma comment(lib,"wsock32.lib")
具体详见：http://baike.baidu.com/link?url=kXQHx-II63NRwO5-ajaeALxlEn4nq1GJd0UVI3oD4ODVohYKfbk_nQn9ojBu4iyt-YM-4AGBwEnuLTZNxlIH4_，讲的挺详细
举例
#include <stdio.h>
#define LETTER 1
void main()
{char str[20]="C Language",c;
int i;
i=0;
while((c=str[i])!='\0')
{ i++;
#if LETTER
if(c>='a' && c<='z')
c=c-32;
#else
if(c>='A' && c<='Z')
c=c+32;
#endif
printf("%c",c);
}
}运行结果为:C LANGUAGE

8、结构体的使用

结构体是一种构造数据类型，是不同数据类型数据组成的集合体。我们可以根据需要自己定义结构体，
简化自己的代码，使之可读性和灵活性提高。
结构体类型的定义如下：
struct  结构体类型名
｛
    结构体成员1；
   结构体成员2；
            .
            .
     结构体成员n;
｝;
结构体成员可以是任何数据类型数据，如：
struct Stud
{
    char name;
    int num;
};

9、#define 与 typedef 的区别

1． 首先，二者执行时间不同
关键字typedef在编译阶段有效，由于是在编译阶段，因此typedef有类型检查的功能。
Define则是宏定义，发生在预处理阶段，也就是编译之前，它只进行简单而机械的字符串替换，而不进行任何检查。

2． 功能不同
Typedef用来定义类型的别名，这些类型不只包含内部类型（int，char等），还包括自定义类型（如struct），可以起到使类型易于记忆的功能。 typedef 有另外一个重要的用途，那就是定义机器无关的类型，例如，你可以定义一个叫 REAL 的浮点类型，在目标机器上它可以i获得最高的精度：

3． 作用域不同
#define没有作用域的限制，只要是之前预定义过的宏，在以后的程序中都可以使用。而typedef有自己的作用域。

4． 对指针的操作二者修饰指针类型时，作用不同。其实，typedef和define末尾的标号也是不一样的，希望大家不要忽略这一点。通过本文的分析，相信你已经了解了这两者之间的区别。掌握了区别之后，运用起来会更加的灵活。

10、结构体与联合体的区别

共用体
构造数据类型,也叫联合体
用途：使几个不同类型的变量共占一段内存(相互覆盖)
结构体是一种构造数据类型
用途：把不同类型的数据组合成一个整体-------自定义数据类型
---------------------------------------------------------------
结构体变量所占内存长度是各成员占的内存长度的总和。
共同体变量所占内存长度是各最长的成员占的内存长度。
共同体每次只能存放哪个的一种！！
共同体变量中起作用的成员是尊后一次存放的成员，
在存入新的成员后原有的成员失去了作用！
---------------------------------------------------------------
Structure 与 Union主要有以下区别:
1. struct和union都是由多个不同的数据类型成员组成, 但在任何同一时刻, union中只存放了一个被选中的成员, 而struct的所有成员都存在。在struct中，各成员都占有自己的内存空间，它们是同时存在的。一个struct变量的总长度等于所有成员长度之和。在Union中，所有成员不能同时占用它的内存空间，它们不能同时存在。Union变量的长度等于最长的成员的长度。
2. 对于union的不同成员赋值, 将会对其它成员重写, 原来成员的值就不存在了, 而对于struct的不同成员赋值是互不影响的。