16、高级编程基础：内存管理、数学运算、逻辑操作与程序流程

高级编程基础：内存管理、数学运算、逻辑操作与程序流程

1. 内存管理

1.1 栈内存

栈内存用于跟踪程序执行状态和存储局部变量。在C程序中，栈的使用示例如下：

int points = 27;
int year = 2020;

在这个例子中， points 变量先被声明并赋值为27，存储在栈上。接着， year 变量被声明并赋值为2020，这个值被放在栈上之前值的“上方”。更多的值会不断添加到栈顶，直到不再需要时从栈中移除。需要注意的是，在许多架构中，随着栈的增长，分配给栈的内存地址实际上是递减的，即 year 变量的内存地址低于 points 变量。

栈内存速度快，适合小范围的小内存分配。程序的每个执行线程都有一个独立的栈。但栈是有限资源，分配过多的值会导致栈溢出。

1.2 堆内存

栈适合临时存储小值，对于大内存分配或需要长时间保留的内存，堆是更好的选择。堆是程序可用的内存池，与栈不同，堆内存不遵循后进先出（LIFO）模型，也没有标准的分配模型。栈内存是线程特定的，而从堆分配的内存可以被程序的任何线程访问。

程序从堆中分配内存，该内存使用会一直持续，直到程序释放或程序终止。一些编程语言（如具有垃圾回收机制的语言）会自动释放不再引用的堆内存，而像C这样的语言则需要程序员编写代码来释放堆内存。如果未使用的内存没有被释放，就会发生内存泄漏。

在C语言中，使用指针来跟踪内存