4.C语言专题精讲篇---4.1.内存这个大话题

第一部分、章节目录
4.1.1.程序运行为什么需要内存1
4.1.2.程序运行为什么需要内存2
4.1.3.位、字节、半字、字的概念和内存位宽
4.1.4.内存编址和寻址、内存对齐
4.1.5.C语言如何操作内存
4.1.6.内存管理之结构体
4.1.7、内存管理之栈
4.1.8、内存管理之堆
4.1.9、复杂数据结构

第二部分、章节介绍
4.1.1.程序运行为什么需要内存1
    本节从本质上分析了计算机程序在计算机中是如何运行的，通过冯诺依曼结构和哈佛结构的对比，让大家对代码和数据之分有了清楚的认识。这些认识有助于你对程序运行过程的分析，从而保证将来写出优秀的程序代码。
4.1.2.程序运行为什么需要内存2
    本节从本质上分析了计算机程序在计算机中是如何运行的，通过冯诺依曼结构和哈佛结构的对比，让大家对代码和数据之分有了清楚的认识。这些认识有助于你对程序运行过程的分析，从而保证将来写出优秀的程序代码。
4.1.3.位、字节、半字、字的概念和内存位宽
    本节从逻辑上阐述内存的编程模型和逻辑认识，并且解释了内存单元的几个单位：位、字节、半字、字。通过本节学习希望大家从逻辑上对内存有一个认知，先建立起来大的框架性概念。
4.1.4.内存编址和寻址、内存对齐
    本节重点讲述内存单元格和其地址的对应关系，同时讲了内存对齐的意义和重要性，试图带领大家对内存从逻辑和现实两个角度深入理解，以为后面的深入分析C语言特性打下基础。
4.1.5.C语言如何操作内存
    本节主要讲C语言语法中对内存的使用，包括：变量定义、指针、数组等C语言基本语法，讲述这些语法和内存之间的内在联系，试图引导大家从内存的角度来理解这些语法特性。
4.1.6.内存管理之结构体
    本节首先讲述数据结构的概念和意义，然后从数组讲起，使用数组的缺陷引出结构体，目的在于让大家明白结构体这种简单数据结构的内在，最后讲了通过结构体内嵌指针来实现面向对象，这是linux内核中常见的一种语法技巧。
4.1.7.内存管理之栈
    本节初步讲解栈stack，特点在于从内存角度讲解栈。
4.1.8.内存管理之堆
    本节讲解堆这种内存管理方法，并对比堆和栈的区别，综合栈和堆讲解操作系统的内存管理策略。
4.1.9、复杂数据结构
    本节首先讲解了链表、二叉树、哈希表等复杂数据结构，然后重点讲了数据结构和算法的意义，以及学习方法和态度。

第三部分、随堂记录    
4.1.1.程序运行为什么需要内存
4.1.1.1、计算机程序运行的目的
    计算机为什么需要编程？编程已经编了很多年，已经写了很多程序，为什么还需要另外写程序？计算机有这个新的程序到底为了什么？
    程序的目的是为了去运行，程序运行是为了得到一定的结果。计算机就是用来计算的，所有的计算机程序其实都是在做计算。计算就是在计算数据。所以计算机程序中很重要的部分就是数据。
    计算机程序 = 代码 + 数据        计算机程序运行完得到一个结果，就是说
    代码 + 数据 (经过运行后) = 结果
    从宏观上来理解，代码就是动作，就是加工数据的动作；数据就是数字，就是被代码所加工的东西。
    那么可以得出结论：程序运行的目的不外乎2个：结果、过程
    用函数来类比：函数的形参就是待加工的数据（函数内还需要一些临时数据，就是局部变量），函数本体就是代码，函数的返回值就是结果，函数体的执行过程就是过程。
    int add(int a, int b)
    {
        return a + b;
    }            // 这个函数的执行就是为了得到结果
    void add(int a, int b)
    {
        int c;
        c = a + b;
        printf("c = %d.\n", c);
    }            // 这个函数的执行重在过程（重在过程中的printf），返回值不需要
    int add(int a, int b)
    {
        int c;
        c = a + b;
        printf("c = %d.\n", c);
        return c;
    }            // 这个函数又重结果又重过程
    
4.1.1.2、计算机程序运行过程
    计算机程序的运行过程，其实就是程序中很多个函数相继运行的过程。程序是由很多个函数组成的，程序的本质就是函数，函数的本质是加工数据的动作。
4.1.1.3、冯诺依曼结构和哈佛结构
    冯诺依曼结构是：数据和代码放在一起。
    哈佛结构是：数据和代码分开存在。
    什么是代码：函数
    什么是数据：全局变量、局部变量
    在S5PV210中运行的linux系统上，运行应用程序时：这时候所有的应用程序的代码和数据都在DRAM，所以这种结构就是冯诺依曼结构；在单片机中，我们把程序代码烧写到Flash（NorFlash）中，然后程序在Flash中原地运行，程序中所涉及到的数据（全局变量、局部变量）不能放在Flash中，必须放在RAM（SRAM）中。这种就叫哈佛结构。
    
4.1.1.4、动态内存DRAM和静态内存SRAM
    DRAM是动态内存，SRAM是静态内存。详细细节自己baidu
4.1.1.5、总结：为什么需要内存呢
    内存是用来存储可变数据的，数据在程序中表现为全局变量、局部变量等（在gcc中，其实常量也是存储在内存中的）