Linux下的C语言编程——流概念与内存管理

前言

本文重点讲述了在内存管理当中的链表与动态内存的一种用法，在讲述这种用法之前，先讲解了数据流的概念，通过数据流的缓存，实现了连续申请内存，进行链表实现。

数据流概念

基于流的IO操作与基于文件描述符的IO操作十分类似。

对流进行操作的第一步是将其打开，可以调用库函数fopen()函数打开一个流，函数会返回一个FILE结构指针，结构体指针包括所开文件的描述符，为流准备的缓冲区指针、大小等。

当执行程序时，三个流会自动打开，分别是标准输入，标准输出和标准错误输出。对应的指针分别是stdin，stout,stderr。

当流被打开之后，就可以执行IO操作了，通过FILE指针，调用相应的库函数进行IO操作。

常见的流操作函数有：

函数	作用
fopen、freopen、fdopen	打开一个流、打开一个文件对应到流、打开一个流对应到文件
fclose	关闭流
setbuf	设置是否打开缓冲
setbuffer	定义缓冲区大小
setlinebuf	设定为行缓冲
setvbuf	是以上三个函数的实现函数，可通过参数实现以上3个函数
fflush	将缓冲区数据强制写入文件
fpurge	将缓冲区内数据完全清楚
fread、fwrite	直接读取或者写入，可指定读取、写入大小
feof	检查是否到文件末尾
ferror	检查是否出现了读写错误
printf、fprintf	输出到“标准输出流”，输出到指定“流”
sprintf、snprintf	输出到字符串、snprintf可控制输出大小
scanf、fscanf、sscanf	输入到“标准输入流”，输入到指定流，从一个字符串输入数据
fgetc、getc、getchar	输出字符
fputc、putc、putchar	输入字符
ungetc	退回字符到流
fgets、gets	读取指定大小数据，余下数据下次读取，gets不能
fputs、puts	同上

静态内存与动态内存

	静态内存	动态内存
优点	1、由编译器分配内存，无需释放，不会内存泄漏。 2、可直接使用变量名调用变量，无需使用指针。	1、随时分配，可自由释放 2、自定义大小，减少资源浪费
缺点	1、无法动态设置内存大小，容易溢出。 2、设置过大，容易造成资源浪费	1、管理复杂，容易内存泄漏 2、容易引起程序崩溃

链表与动态内存结合

动态内存在申请时，需要知道申请的大小，然后再进行申请，但经常是无法预知将要进行申请的大小的，可以使用链表的方式将其分块保存。

下面介绍一种经典用法：

main函数的主要部分如图所示：

获取输入信息主要由fgets函数完成，该函数基于流进行操作，存在着缓存信息，这里暂不做详细分析。

下面重点图解“添加至链表”

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define DATASIZE 10//设置一次存储字符串的大小
typedef struct stringdata
{
   
	char *string;//指向字符串地址
	int iscontinuing;//结束符标志
	struct stringdata *next;