2023-2024-1 20231304 《计算机基础与程序设计》第十二周学习总结

作业信息

教材学习内容总结

1. 函数指针：函数指针是一种特殊的指针，它指向一个函数。通过函数指针，可以在运行时调用特定的函数。

2. 数组指针：数组指针是一种指针，它指向一个数组的第一个元素。通过数组指针，可以访问数组中的各个元素。

3. 字符串操作：C语言提供了许多字符串操作函数，如字符串拷贝、连接、查找、替换等。

4. 动态内存分配：动态内存分配是一种在运行时分配内存的方法。通过动态内存分配，可以在程序运行时动态地分配和释放内存。

5. 预处理器指令：预处理器指令是在编译之前处理的特殊指令，如宏定义、条件编译、文件包含等。

6. 文件操作：C语言提供了文件操作函数，用于打开、关闭、读取、写入文件等。

7. 库函数：C语言提供了许多库函数，如标准库（如输入输出、数学运算等）、字符库（如字符串操作、字符转换等）、动态库等。

8. 错误处理：C语言提供了错误处理机制，如错误码、错误提示等，以便在程序出现错误时进行处理。

9. 面向对象编程：C语言支持面向对象编程，通过结构体、联合体、枚举等实现面向对象编程的特性。

10. 网络编程：C语言提供了网络编程的相关函数，如套接字创建、连接、接收发送数据等，用于实现网络通信功能。

基于AI的学习

我在学动态内存分配知识点，请你以苏格拉底的方式对我进行提问，一次一个问题

1.在动态内存分配中，为什么要使用指针？

这里是两个常见需要动态分配对象的情况：

（1）分配不限制作用域的对象，对象存储在其特定的内存中，而不是在内存中存储对象的拷贝。如果对象是可以拷贝/移动的，一般情况下你应该选择使用定义对象的方式。

（2）定义的对象会消耗大量内存，这时可能会耗尽栈空间。如果我们永远不需要考虑这个问题那该多好（实际大部分情况下，我们真不需要考虑），因为这个本身已经超出 C++ 语言的范畴，但不幸的是，在我们实际的开发过程中却不得不去处理这个问题。

当确实需要动态分配对象时，应该将对象封装在一个智能指针（smart pointer）或其他提供RAII机制的类型中（类似标准的 container）。智能指针提供动态对象的所有权语义（ownership）。如果使用得当，基本上可以避免自己管理内存

2.请解释动态内存分配的三个常用函数：malloc、calloc 和 realloc 的作用及区别。

（1）malloc在C语言中不是关键字而是C函数库中提供的函数。如果需要进行内存分配时在调用malloc时就是在内存池中提取一块内存空间（在堆上申请一块空间）,但是这块空间是连续的空间。，并向该程序返回一个这块内存的指针。
（2）calloc和calloc的动态分配内存是有相同之处，他们的主要区别在于：
①在函数原型中calloc多了一个参数（他的参数是由所需元素的个数和每个元素的字节数组成）
②最大区别：calloc在调用完后返回指向内存的指针之前把他初始化为0
（3）ptr是指向原来地址的指针。
这个函数用于修改一个原先已经分配内存块的大小。
使用：
Ⅰ.可以使一块内存扩大或缩小（原来的内存块可以扩大缩小）
①如果是扩大一个内存块，则将原来的内存块保留在他的后边新增一块内存块（但是新增的内存块并未初始化）
②如果是缩小一块内存块，则将该内存块的后半部分直接拿掉，剩余部分内存块及其内容保留。
Ⅱ.原来的内存块无法扩大缩小
如果是着这种情况，realloc会重新开辟一个新的内存空间，并把原来的内存空间的内容拷贝到新的内存空间里。

3.在 C/C++ 程序中，如何实现内存的释放？

在C/C++程序中，实现内存释放的主要方法是使用内存分配函数（如malloc、calloc或new）和相应的内存释放函数（如free、delete或delete[]）。

#include <iostream>
int main()
 {
    int *ptr = (int *)malloc(10 * sizeof(int));

    if (ptr == NULL) {
        std::cout << "内存分配失败" << std::endl;
        return 1;
    }// 使用分配的内存
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        ptr[i] = i;
    } // 释放内存
    free(ptr);

    return 0;
 }

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