C语言学习笔记——内存管理

发布日期：2021-05-17 07:35:13 浏览次数：23 分类：精选文章

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C语言学习笔记：内存管理与类型转换

内存管理

内存管理是C语言编程中至关重要的一环。合理的内存管理不仅能够提高程序的运行效率，还能避免内存泄漏或其他内存相关问题。本文将从类型转换的角度，深入探讨C语言中的内存管理相关知识。

隐式类型转换

隐式类型转换是C语言中常见的类型转换方式，由编译器自动完成。以下是几大隐式类型转换原则：

表达式中的字符和短整数转换

在表达式中，char和short类型的变量会被自动转换为int类型参与运算。例如，在16位系统中，unsigned short会被转换为unsigned int。

类型转换规则

当涉及两个数据类型的运算时，两个值都会被转换为较高的类型进行计算。类型的优先级顺序为：long double > double > float > unsigned long long > long long > unsigned long > long > unsigned int > int。需要注意的是，char和short在运算中会被提升到int或unsigned int。

赋值运算中的类型转换

在赋值语句中，左侧的类型决定了右侧表达式的转换。例如：

int a = 12.23; 会将12.23转换为double后再转换为int（降级，数据可能丢失）。

double d = 12; 会直接将12转换为double（升级）。

函数参数中的类型转换

char和short参数会被自动转换为int，而float参数会被转换为double。通过函数声明可以避免这些隐式转换。

显式类型转换

显式类型转换通过使用强制类型转换实现。这种转换可以避免隐式转换带来的潜在问题。常用的写法是将目标类型放在表达式前面。

基本数据类型的强制转换

例如：

12 + (int)12.2

这里的12.2会被强制转换为int，结果为12。

字符类型的强制转换

需要注意的是，字符类型转换时需要考虑字节的大小端存储方式。例如：

char c = (unsigned char)1234.2

这里的1234.2会被截断为210，因为unsigned char的取值范围是0~255。

指针类型的强制转换

指针转换是非常常见的操作。例如：

double d = 12.3;
int *p = (int*)d;

这里的d会被转换为int类型的值，按字面意义取整。

联合类型的应用

联合类型可以用来测试不同数据类型的存储方式。例如：

union Un{
    int a;
    char c[4];
}u = {134480385};

通过访问u.c[0]、u.c[1]等成员，可以分别获取每个字节的值。

typedef详解

typedef用于给数据类型或结构体等定义一个新的名称，主要用于代码的简化和美化。

数据类型重命名

例如：

typedef int myint;

这样，myint和int就可以互换使用。

结构体重命名

例如：

typedef struct Node{
    int a;
} Node;

这样可以避免重复定义结构体。

函数指针重命名

例如：

typedef void (*pFun)(int, double);

这样可以方便地定义函数指针。

宏define

宏提供了一种轻量级的代码替换机制，常用于代码的简化和重用。

宏的基本使用

例如：

#define ONE 1

这样，任何地方使用ONE都会被替换为1。

参数宏

例如：

#define PRINTF(x) printf("%d\n",x);
PRINTF(12);

这样可以方便地进行格式化输出。

宏的扩展用法

例如：

#define NUM(x, y) #x ## #y
printf("%s", NUM(a, qwe));

这将生成printf("aqwe")。

宏的指示符

宏定义中常用的指示符包括：

\：用于拼接宏的定义，要求放在行尾且无空格。

#：用于将宏定义转换为字符串。

##：用于字符串拼接。

例如：

#define NUM(x, y) #x ## #y
printf("%s", NUM(a, qwe));

会生成printf("aqwe")。

通过以上知识，读者可以更好地理解C语言中的类型转换机制和内存管理原理。掌握这些技巧，将有助于编写更高效、更可靠的程序。

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