数据结构预备知识总结

最新推荐文章于 2024-12-23 22:57:45 发布

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#数据结构 #malloc #sizeof #typedef

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本文深入讲解C语言中的sizeof运算符使用方法及注意事项，探讨结构体的定义与使用，解析typedef的作用与优势，详解malloc与free如何高效管理内存，以及介绍数据结构的基础概念。

一、sizeof

介绍

sizeof

1.是计算对象所占的字节数，通常用来查看变量、数组或结构体等所占的字节个数。

2.是单目操作符，类似于++，–

3.sizeof操作符以字节形式给出了其操作数的存储大小。操作数可以是一个表达式或括在括号内的类型名。操作数的存储大小由操作数的类型决定。

使用方法

1.用于数据类型

sizeof使用形式: sizeof(type)。数据类型必须用括号括住: sizeof(int)

2.用于变量

sizeof使用形式: sizeof(var_name) 或 sizeof　var_name　
变量名可以不用括号括住.如sizeof (var_name)，sizeof　var_name等都是正确形式

sizeof与其他操作符的关系

sizeof的优先级为2级，比/、%等3级运算符优先级高。
它可以与其他操作符一起组成表达式:
例如: int i = 10;
i * sizeof(int);

二、结构体类型

分为三种

struct student{
int num;
};
struct student S;

struct student{
int num;
}S;

struct{
int num;
}S;

结构体名称去掉的变量使用

struct{
int num;
}S,*p;
p=&S;
//三种引用num方法
//s.num;
//p->num;
//(*p).num;

三、typedef（类型重定义）

用处

1、typedef 行为有点像 #define 宏，用其实际类型替代同义字。不同点是 typedef 在编译时被解释，因此让编译器来应付超越预处理器能力的文本替换。

2.定义一种类型的别名，而不只是简单的宏替换。可以用作同时声明指针型的多个对象。例如以下

char* pa, pb;

以下可行：

typedef char* PCHAR;  
PCHAR pa, pb;

四、malloc

void *malloc(long NumBytes)

该函数分配了NumBytes个字节，并返回类型是void ,所以通常需要强制类型转换成赋值给某变量的该变量的类型（虽然任何类型的指针都可以转换成void ，但最好还是进行强制类型转换，因为这样可以躲过一些编译器检查）
该函数返回值：分配的存储空间首地址（返回值无类型即void*，所以要强制转换）

所需头文件

该函数所需头文件是#include

malloc与new的区别

1.new返回指定类型的指针，并且可以自动计算所需内存大小（即不需要sizeof()）。而malloc则必须由我们自己计算出需要的内存大小（字节数），并在返回后强制转换为实际类型的指针
例如

new

int *p;
p=new int;//返回类型为int *类型，分配大小为sizeof(int)
或
p=new int[100];//分配大小为sizeof(int)*100

malloc

int *p;
p=(int *)malloc(100*sizeof(int));//强制类型转换为int *,分配大小100*sizeof（int）

2.malloc只管分配内存，不能对所分配的内存进行初始化，所以其值是随机的

3.销毁方式不同，new对应delete，malloc对应free

malloc例子

#include<stdio.h>
#include<malloc.h>

int main()
{
char *p;
p=(char *)malloc(sizeof(char)*100);
if(p)
    printf("Memory Allocated at: %x",p);
else
    printf("Not Enough Memory!/n");
free(p);
p=NULL;//主要NULL要大写
return 0;
}

五、free(配对malloc)

free(void *p)

1.free与malloc配对使用，几次malloc就有几次free

2.free释放的是指针指向的内存（注意：释放的是内存，不是指针）指针（是变量）还是指向原来的内存空间，只有程序结束时，指针才会被销毁

3.free释放内存后，最好指针指向NULL（即p=NULL），否则称之为迷途指针，防止又被解引用

野指针&迷途指针

指针未被分配空间时叫野指针。释放完空间没有赋为NULL称为迷途指针，两种情况都需要避免，以防止误操作，例如p在free后为赋为NULL前依然指向之前所分配的空间的地址，但此时操作该指针出错率会加大，因为系统在free该段内存空间后会在该段内存空间存储其他内容，所以会导致出错。所以要p=NULL;养成良好习惯！！！！！