关于C/C++ 一些自己遇到的问题以及解惑

       有些自己遇到的，有一些是通过群友的提问应发的，问题本身的价值可能并不高,但其背后的原因才是我们应该学习的,下面我们来看看。

1.数组越界造成的死循环

       有一位朋友在群里发了该代码，并说该代码导致了死循环？？？

       废话少说，上工具,我们来分析分析。

       Dev下的程序并无异常？？？？？？？我们来看看vs2015的表现，虽然是正常输出内容，并没有造成死循环，但是弹出了一个异常~ 。这个异常是由于我们数组越界造成的，而数组越界又是一种未决行为，编译器不会做任何处理，但是vs2015还是义务的帮我提示了异常，所以Dev和vs该用哪一个编译器,心里有数了吧?
       回到问题本身,我询问了这位群友，在他的电脑上下确确实实是造成了死循环，用的是CodeBlocks，所以得出一个结论就是循环里发生数组越界在某些IDE编译运行，会导致死循环。再往下看,通过搜索,我了解到==导致死循环与编译器的内存分配有关,若内存递减分配会出现死循环,递增分配则不会,==并通过在不同IDE输出内存地址,确实验证这个结论成立.

       那么为什么会产生这样的效果呢，揭秘如下.

若是内存递减分配，对于数组和i的内存分配如下:

若是内存递增分配，对于数组和i的内存分配如下:

       现在可能就有人问了，为什么递减分配 i和iarray[2]挨着,而递增i就和iarray[0]挨着,其实这个不难理解，*(iarray+1)一定比*(iarray)的地址高不是吗，对于递减分配,必须倒着来分配，对于递减这种分配模式,iarray[3]的地址就是i的地址，iarray[3]=0便是i=0，这样一来便导致了i的值又重新被赋值为0，导致了死循环，然后，注意,没有完，之所以i会跟在数组后面,是因为字节对齐，对于32位来说是4字节，对于64位来说是8字节，当数组内容不足以字节对齐，i就会分配在其旁边，或者说是后面，当数组正好有8个元素，i就不会跟在数组后面，也就不会造成死循环，所以造成死循环一是编译器分配内存方式，二是字节对齐的问题.
       经测试，博主所使用的dev和vs2015，以及一些编译器会在数组和i的地址之间,用一小块内存，用来避免两者，从而一定程度上解决死循环问题，但当越界过大，还是会造成死循环.所以在使用对内存的操作上，应格外小心…

如何查看内存？如果是C，我们可以用%p来输出变量地址，若是C++，我们可以用static_cast<void *>(&a)来输出变量地址，大家若是使用vs，教大家一个小技巧，在调试模式中（F5）下依次单击调试，窗口，即使窗口，打开这个窗口后，我们可以用&变量名来获取地址

2.int main(int argc,char* argv[])里面的参数有什么作用?

       首先可以告诉大家的是对于单纯的C语言，main里面的参数对于我们学习C来说，并不重要，标准形式有两种int main(int argc,char* argv[])和int main(void),在实际的学习使用中，我们使用int main(void)这种形式就可以了，当然，你要是感觉酷一点可以用int main(int argc,char* argv[])，如果你还想知道int argc,char* argv[]这种参数的作用，那么请往下看。
       由于我们的main函数不被其他函数调用（注意：不是不可调用，是一般情况下不调用，如果你想挨骂的话…），所以就不能像其他函数一样，在程序运行中获取参数数据，那为什么还要有这个参数呢，实际上，这个参数是程序运行时，利用操作系统传进来的，argc代表着指针数组的元素个数，argv[0]是程序所在计算机的完整路径，例如： C:\Users\fdog\Desktop\hello.exe。而argv[0]之后的元素就是我们要利用操作系统传给的字符串类型的数据。
       如果大家还是体会不到这个参数的作用，我可以举几个例子：

       1.大多数人应该都写过XXXX管理系统，有管理，就有数据，有数据就需要我们保存，我们可以用一个文本来保存用户输入数据，但是这个文本应该保存在什么地方呢？总不能在代码中固定一个路径吧，大家计算机名字都不一样，这样肯定行不通，于是我们在代码中开始写到cout<<“请输入数据保存的路径”; 然后开始读取用户输入的路径，那么有没有进一步提升用户体验的写法？这时我们就可以用到main的参数了，利用argv[0]获取该程序的路径，并通过算法解析，即可得到用户把exe放在哪里，那么我们在exe所在的路径下保存数据文本即可，这样就会提示用户体验。

       2.当你编写的程序需要根据提供的数据执行不同从操作，但是每次执行所需要的数据又未知，这个时候我们就可以用到main的参数，我们可以写一个脚本程序，然后让程序读取脚本中提供的参数，这样就会事半功倍。

其实相当于是调用了exe，exe里面的函数利用参数工作，而exe也同样可以利用参数工作，那么如何输入参数呢，告诉大家几张方法：

1.直接在命令行输入 start 路径 参数1 参数2 参数3

2.我们将编译好的程序，快捷方式放到桌面，右键选择属性，在其目标的文本框 exe文件后面 加入参数

3.最后一个也就是直接在我们的IDE进行设置，例如我所使用的vs2015，右键项目->属性，在调试页面可以看到一个命令参数。

好了，main的参数就说到这里，悄悄告诉大家，其实main还有第三个参数：char *envp[]，如果大家有兴趣，可自行研究研究。

3.程序代码区、文字常量区、静态区（全局区）、堆区、栈区

       为什么说这个，原因在图中：

       群里在讨论链表，一位名叫C语言信赖代考的网友讲了一句清除链表只需要释放头节点就行了，不用一个一个删，我看到了，于是好意提醒了一句，结果这位网友告诉我头节点后面连着所有节点，只需要释放头节点就行了，一看此现状，我就没再与他讲理了。刚奇葩的是这个哥们私聊我说有单子给他，这我敢给啊，再顺便讲一句，不要随随便便叫人代考啊。。。。我们进入正题。
       这位网友之所以会怎么说，应该是没有理解malloc/new，也就是malloc的内存申请在哪，就是栈区和堆区问题，但是因为程序代码区、文字常量区、静态区（全局区）、堆区、栈区这些东西常出现在一起，索性也就放在一起说了。
       我查找了大量的有关博文，大多数有关博文都有怎么一张图，如果说以前，我可能会同意，但是现在我对图中栈区的向下增长有一些疑惑，就拿我们刚开始数组死循环的内存分配来说，内存两种分配模式，递增，递减，所以我觉得这个图还有待考证。

• 程序代码区：
  无疑问，存放程序代码的地方,不过这这里的代码被处理成二进制进行保存。

• 文字常量区：
  存放常量(程序在运行的期间不能够被改变的量）。

• 静态区（全局区）：
  又分为
         未初始化的全局变量和静态变量。
         已初始化的全局变量和静态变量。
  静态变量和全局变量的存储区域是一起的，一旦静态区的内存被分配,静态区的内存直到程序全部结束之后才会被释放。

• 堆区：
  调用malloc()函数来主动申请的，需使用free()函数来释放内存，或者是C++中对应的new()函数，若申请了堆区内存，之后忘记释放内存，很容易造成内存泄漏。

• 栈区（堆栈区）：
  存放函数内的局部变量，形参和函数返回值。栈区之中的数据的作用范围过了之后，系统就会回收自动管理栈区的内存(分配内存,回收内存),不需要开发人员来手动管理。栈区就像是一家客栈，里面有很多房间，客人来了之后自动分配房间，房间里的客人可以变动，是一种动态的数据变动。

同时我们可以右键项目，链接器，系统，可以看到堆保留大小和堆栈保留大小。

然后再说一下malloc对应free，new对应delete，new,delete涉及构造函数和析构函数，不可混用，若是C++，应使用new。

4.函数指针 指针函数 指针数组 数组指针 傻傻分不清

int fun();                     函数
int * fun();                   指针(样式的)函数 本质是一个函数，只不过返回的类型是指针

int(*fun)();                   函数(样式的)指针 本质上是一个指针
fun =& fun_2               获取函数地址，fun_2 是一个函数名，
       
调用的话 使用(*fun)() 和fun() 效果是一样的

char * p[];              指针(样式的)数组 本质是数组 ，将指针进行集合，元素为指针

int (*p)[]；              数组(样式的)指针 本质是指针

上面出现的括号都是必要的，不可省略，说其是一种格式也不为过，指针XX和XX指针分不清主次，可以像我一样在两者之间加上（样式的）,应该会方便理解。

5.return continue break return 0 exit

break：跳出所在的当前整个循环，到外层代码继续执行,break不仅可以结束其所在的循环，还可结束其外层循环，但一次只能结束一种循环。

continue：跳出本次循环，从下一个迭代继续运行循环，内层循环执行完毕，外层代码继续运行，continue结束的是本次循环，将接着开始下一次循环。

其实这两个没什么说的，return 和 exit可能在书中不常见。

return：直接返回函数，所有该函数体内的代码（包括循环体）都不会再执行，同时结束其所在的循环和其外层循环。当自定义函数中无返回值时，可以使用该写法。相当于使用了break。

return 0; 当函数有返回值时，使用该写法。

exit(1); 程序/进程立即结束（正常退出）
exit(0); 程序/进程立即结束（异常退出）

6.最大值加1等于最小值?(一图看懂)

我们可以把变量的取值范围当作是汽车的里程表，一来为了好理解，二来确实是这样的，拿char来说：

7.精度问题

这位网友的问题很有意思，这个案例也是很好的图示了下面我要说的话，这是众多初学者的一个理解错误，每一本语言书都会告诉你单精度类型有效范围是7位，双精度类型有效范围15位，这就给大家造成一种错觉，认为只能存15位，其实是错了，它所指的15位指的是精度问题，就是图中的样子，它可以存储30位甚至更多，但是它的精度只有前15位，就是超过了15位，一起数字都化作了0。之所以可以保存到30多位，和浮点数的存储有关，浮点数是用科学记数法存储的，有关浮点数的定义，这个就涉及到计算机组成原理了，还是比较难的，大家有兴趣可以搜索IEEE754浮点数的标准，里面有关于浮点数的存储过程。

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