网络基础之数据链路层



**1. **数据链路层作用

为网络层提供服务,负责链路的通信



**2. **协议

**2.1. **局域网

信号短距离传输

² 以太网(Etnernet2、802.2、802.3)
² 令牌环网(已淘汰)
² FDDI

**2.2. **广域网

提供信号远距离传输

² 帧中继(运营商ISP使用的)
² ATM(异步传输模式)
² HDLC(高级数据链路控制)
² PPP(点到点协议)

**3. **Mac地址

又叫物理地址,网卡上的地址

长度:48bit(6B)

书写格式:

² 杠分十六进制六段式
² 冒分十六进制六段式
² 点分十六进制三段式



分类

² 单播mac:第一个字节的最后一个比特位为0的mac地址
² 组播mac:第一个字节的最后一个比特位为1的mac地址
² 广播mac:FF:FF:FF:FF:FF:FF



**4. **以太网

**4.1. **报文结构


源mac:发送者的mac

目的mac:接收者的mac

类型:唯一标识上层协议

IP:0x0800
IPv6:0x86dd
ARP:0x0806
PPPOE:0x8863\0x8864



**4.2. **M
TU:****最大传输单元

指数据链路层协议能够承载数据的最大长度(1500B)


**5. **物理层头部

前导码:7B(同步数据)
帧首分界符:1B



**6. **计算



<think>嗯,用户问的是C语言mallocfree的使用方法。这个问题看起来基础,但对于刚接触指针内存管理的新手来说可能有点挑战。首先,我得回想一下mallocfree的基本作用。malloc用于动态分配内存,而free用于释放这些内存,防止内存泄漏。用户可能需要一个清晰的步骤说明,最好有例子。 我应该先解释为什么需要动态内存分配。比如,当数据大小在编译时不确定,比如用户输入数组的大小,这时候就需要用malloc在运行时分配。接着,需要说明malloc的函数原型,返回的是void指针,需要类型转换,还要检查是否分配成功,因为可能内存不足。 然后是free的使用,必须对应每个malloc,否则会有内存泄漏。还要提醒不要重复释放同一块内存,这会导致未定义行为。可能用户会犯的常见错误,比如忘记释放内存,或者访问已释放的内存,这些都需要提到。 接下来,结构安排可能需要分步骤,比如分配内存的步骤:计算所需空间、类型转换、检查指针。然后释放的步骤:调用free,并将指针置NULL防止悬空指针。例子部分,可以举一个动态数组的例子,比如输入n个数,动态分配数组,然后求后释放。 还要注意中英文术语的使用,比如用中文解释,但函数名如mallocfree保持英文。同时,需要确保代码示例正确,比如sizeof的正确使用,malloc的参数是字节数,可能需要乘以sizeof(int)之类的。 用户可能还关心常见问题,比如内存泄漏的后果,或者如何调试内存问题。虽然不是直接的问题,但可以简要提及,作为最佳实践。比如使用工具如Valgrind来检测内存泄漏。 另外,需要注意mallocfree必须成对出现,分配后记得释放。可能用户会混淆栈内存堆内存的区别,所以可以稍微提一下动态分配的内存在堆上,需要手动管理。 总结下来,回答的结构应该是先介绍概念,再分步骤说明使用方法,然后给出示例代码,最后指出注意事项常见错误。这样用户能有一个全面的理解,并且能按照步骤正确使用mallocfree。</think>好的,我将分步骤为您讲解C语言中`malloc`free`的使用方法: 一、malloc基础概念 1. 作用:动态分配指定字节数的堆内存 2. 函数原型:`void* malloc(size_t size);` 3. 返回值:成功返回内存块首地址,失败返回NULL 4. 必须包含头文件:`<stdlib.h>` 二、malloc使用步骤 1. 计算所需内存空间 2. 强制类型转换为目标指针类型 3. 检查是否分配成功(重要!) 示例: ```c int* arr; int n = 10; // 分配n个int类型空间 arr = (int*)malloc(n * sizeof(int)); // 必须检查指针有效性 if (arr == NULL) { printf("内存分配失败!"); exit(1); } ``` 三、free使用规范 1. 作用:释放通过malloc/calloc/realloc分配的内存 2. 函数原型:`void free(void* ptr);` 3. 注意: - 只能释放动态分配的内存 - 不能重复释放同一块内存 - 释放后应将指针置为NULL(避免悬空指针) 示例: ```c free(arr); // 释放内存 arr = NULL; // 安全措施 ``` 四、完整使用示例 ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { int* numbers; int n, sum = 0; printf("输入元素个数:"); scanf("%d", &n); // 动态分配内存 numbers = (int*)malloc(n * sizeof(int)); if (numbers == NULL) { printf("内存分配失败!"); return 1; } // 使用内存 for (int i = 0; i < n; i++) { scanf("%d", &numbers[i]); sum += numbers[i]; } printf("总:%d\n", sum); // 释放内存 free(numbers); numbers = NULL; return 0; } ``` 五、常见错误 1. 忘记检查malloc返回值 2. 内存泄漏(分配后未释放) 3. 越界访问分配的内存 4. 使用已释放的内存(悬空指针) 5. 错误计算内存大小(如忘记乘sizeof) 六、最佳实践 1. 每个malloc必须对应一个free 2. 释放后立即置指针为NULL 3. 使用calloc初始化内存为零(需要时) 4. 使用realloc调整内存大小(需要时) 5. 推荐使用内存检测工具(如Valgrind) 注意:动态内存管理是C语言的核心特性之一,正确使用可以避免90%以上的内存相关问题。对于长期运行的程序,内存泄漏可能导致严重性能问题!
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