面向对象原则与内存管理-优快云博客

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面向对象5大原则（solid）(立方体)

s(single-resposibility-principle):单一原则
一个类，最好只做一件事情，单一的原则可以看做是低耦合，高内聚在面向对象原则上的引申述，将职责定义为引起变化得原因，以高内聚来减少引起变化的原因。
o(open-close-principle):开放封闭原则，软件实体该是可扩展的，而不可修改的。也是对扩展开放，对修改封闭。
l(LisKov-substituion-principle)里氏原则:子类必须能够扩展基类，这一个思想体现了对继承机制的约束规范，只有子类能替换基类时，才能保证系统在运行期间能够识别子类，这是保证继承复用的基础。
i(interface-segregation):接口隔离原则：使用多个小的专门的接口，而不要使用一个大的接口
（Dependecy-incersion-principle）依赖倒置原则:依赖与抽象，具体而言就是高层模块不依赖与底层模块，二者都依赖于抽象；抽象不依赖与具体，具体依赖于抽象。

内存管理

程序可执行问题的结构
一个程序的可执行文件在内存中的结果，从大的角度可以分为两个部分：只读部分和可读写部分。只读部分包括程序代码（.text）和程序中的常量（.rodata）。可读写部分（也就是变量）大致可以分成下面几个部分：

.data：初始化了的全局变量和静态变量
.bss：即 Block Started by Symbol，未初始化的全局变量和静态变量（这个我感觉上课真的没讲过啊我去。。。）
heap：堆，使用 malloc, realloc, 和 free 函数控制的变量，堆在所有的线程，共享库，和动态加载的模块中被共享使用
stack：栈，函数调用时使用栈来保存函数现场，自动变量（即生命周期限制在某个 scope 的变量）也存放在栈中。

data 和 bss 区

这两个区经常放在一起说，因为他们都是用来存储全局变量和静态变量的，区别在于 data 区存放的是初始化过的， bss 区存放的是没有初始化过的，例如：

int val = 3;
char string[] = “Hello World”;
这两个变量的值会一开始被存储在 .text 中（因为值是写在代码里面的），在程序启动时会拷贝到 .data 去区中。

而不初始化的话，像下面这样：

static int i;
这个变量就会被放在 bss 区中。

答疑一静态变量和全局变量

这两个概念都是很常见的概念，又经常在一起使用，很容易造成混淆。

全局变量：在一个代码文件（具体说应该一个 translation unit/compilation unit)）当中，一个变量要么定义在函数中，要么定义在在函数外面。当定义在函数外面时，这个变量就有了全局作用域，成为了全局变量。全局变量不光意味着这个变量可以在整个文件中使用，也意味着这个变量可以在其他文件中使用（这种叫做 external linkage）。当有如下两个文件时；

a.c

include <stdio.h>

int a;

int compute(void);

int main()
{
    a = 1;
    printf("%d %d\n", a, compute());
    return 0;
}

b.c

int a;

int compute(void)
{
    a = 0;
    return a;
}

在 Link 过程中会产生重复定义错误，因为有两个全局的 a 变量，Linker 不知道应该使用哪一个。为了避免这种情况，就需要引入 static。

静态变量：指使用 static 关键字修饰的变量，static 关键字对变量的作用域进行了限制，具体的限制如下：

在函数外定义：全局变量，但是只在当前文件中可见（叫做 internal linkage）
在函数内定义：全局变量，但是只在此函数内可见（同时，在多次函数调用中，变量的值不会丢失）
（C++）在类中定义：全局变量，但是只在此类中可见
对于全局变量来说，为了避免上面提到的重复定义错误，我们可以在一个文件中使用 static，另一个不使用。这样使用 static 的就会使用自己的 a 变量，而没有用 static 的会使用全局的 a 变量。当然，最好两个都使用 static，避免更多可能的命名冲突。

注意：’静态’这个中文翻译实在是有些莫名其妙，给人的感觉像是不可改变的，而实际上 static 跟不可改变没有关系，不可改变的变量使用 const 关键字修饰，注意不要混淆。

Bonus 部分 —— extern： extern 是 C 语言中另一个关键字，用来指示变量或函数的定义在别的文件中，使用 extern 可以在多个源文件中共享某个变量，例如这里的例子。 extern 跟 static 在含义上是“水火不容”的，一个表示不能在别的地方用，一个表示要去别的地方找。如果同时使用的话，有两种情况，一种是先使用 static，后使用 extern ，即：

static int m;
extern int m;

这种情况，后面的 m 实际上就是前面的 m 。如果反过来：

extern int m;
static int m;

这种情况的行为是未定义的，编译器也会给出警告。

答疑二程序在内存和硬盘上不同的存在形式

这里我们提到的几个区，是指程序在内存中的存在形式。和程序在硬盘上存储的格式不是完全对应的。程序在硬盘上存储的格式更加复杂，而且是和操作系统有关的，具体可以参考这里。一个比较明显的例子可以帮你区分这个差别：之前我们提到过未定义的全局变量存储在 .bss 区，这个区域不会占用可执行文件的空间（一般只存储这个区域的长度），但是却会占用内存空间。这些变量没有定义，因此可执行文件中不需要存储（也不知道）它们的值，在程序启动过程中，它们的值会被初始化成 0 ，存储在内存中。

本文由2篇文章整理而成~由于时间较长为找到原文出处，请谅解。