Linux c基本知识整理

Posted 2020-10-01 Edver

1.指针和引用的区别

1.指针是一个变量，变量存储一个地址指向内存中一个存储单元，需要单独分配内存空间。引用相当于变量的别名，不需要单独分配空间

2.引用必须初始化，指针可以先不进行初始化

3.指针可以设置为const类型，引用不可以为const

4.作为形参时，引用在函数体内可直接修改原值，指针是原变量的一个拷贝

5.单目运算符++，作用在引用上int a=1；int b=&a； b++相当于a++；

作用在指针上int a =1; int *b=&a; b++只表示指针地址增加，a不曾变化

6.指针可以有多级，引用只有一级。

7.指针定义后可以修改为执行其他的存储单元，引用定义后不能修改。

8.sizeof运算符处理后，计算指针表示指针的大小：32为系统得到4；计算引用得到相应类型的大小：char型引用为1.

2.volatile作用（cpu缓存机制），实例有哪些？

在编译优化时，为了优化执行速度，有些变量在调用时使用保存在寄存器中的拷贝。使用volatile修饰的变量表示这个变量会被意外改变，每次使用都应小心的从内存读取原值

>现象举例：

　　1.状态寄存器的内容

　　2.中断服务程序中访问的非自动变量

　　3.多线程程序的共享变量

3.static const用法说明（参数及变量）。

>const用法：

　　1.在定义的时候必须进行初始化

　　2.表示不会被程序修改的变量

　　3.修饰形参表示形参在调用函数体内不能被修改

　　4.修饰指针时的几种情况：

　　　　const int *a 指针指向的为一个常整形数

　　　　int *const a 指针是一个常指针

　　　　const int *a const 一个执行常整形数据的常指针

static用法：

　　1.static变量只会被定义一次，避免了多重定义的问题

　　2.static变量默认初始化为0，存储在静态存储区BSS段。变量会被放在程序的全局存储区中，这样可以在下一次调用的时候还可以保持原来的赋值。这一点是它与堆栈变量和堆变量的区别。

　　3.变量用static告知编译器，自己仅仅在变量的作用范围内可见。这一点是它与全局变量的区别。

　　4.函数中必须要使用static变量情况:比如当某函数的返回值为指针类型时，则必须是static的局部变量的地址作为返回值，若为auto类型，则返回为错指针。

4.内联函数作用，与宏定义的区别。内联函数为什么定义在头文件中并且加static

宏的作用是基本的字符替换，在编译阶段进行。内联函数的使用时为了节省掉函数调用的时间，省去了call和ret并且具备函数功能

　　1.内联函数在运行时可调试，而宏定义不可以;

　　2.编译器会对内联函数的参数类型做安全检查或自动类型转换（同普通函数），而宏定义则不会；

　　3.内联函数可以访问类的成员变量，宏定义则不能；

　　4.在类中声明同时定义的成员函数，自动转化为内联函数。

>内联函数为什么定义在头文件中并且加static

　　inline 关键字实际上仅是建议内联并不强制内联，gcc中O0优化时是不内联的，即使是O2以上，如果该函数被作为函数指针赋值，那么他也不会内联，也必须产生函数实体，以获得该函数地址。

　　经测试c文件中的仅inline函数即使Os优化也不内联，因为没有static，编译认他是全局的，因此像普通函数一样编译了，本c文件也一样通过 bl inline_func 这样的方式调用，不像网上别人说的，本c会内联，其他c文件则通过bl inline_func 方式。加入static 后则内联了。（Os优化等级测试）

　　所以在头文件中用inline时务必加入static，否则当inline不内联时就和普通函数在头文件中定义一样，当多个c文件包含时就会重定义。所以加入static代码健壮性高，如果都内联了实际效果上是一样的。（gcc下验证过O0级别includes.h中仅定义inline的函数，编译失败，Os编译成功）

　　虽然知道了头文件中用inline函数时要加入static，但是为什么要在头文件中定义函数呢？

　　一些简单的封装接口函数，如 open() { vfs_open() } 仅仅是为了封装一个接口，我们不希望耗费一次函数调用的时间，解决方法一是宏，但是作为接口，宏不够清晰。那选择inline，但是如果在c文件中写

main.c

inline void open(void)

{ vfs_open(); }

　　头文件加声明，外部要使用则不会内联的，因为编译器有个原则，以c文件为单位进行逐个编译obj，每个c文件的编译是独立的，该c文件用到的外部函数都在编译时预留一个符号，只有等到所有obj生成后链接时才给这些符号地址（链接脚本决定地址），所以其他c文件编译时只会看到这个函数的声明而无法知道她的实体，就会像普通函数一样通过bl 一个函数地址，等链接的时候再填入该地址了，他做不到内联展开。

　　所以要内联则必须在每个用到它的c文件体现实体，那就只有在头文件了，所以把这类希望全局使用并且增加效率的函数实现在头文件中添加static inline。

5.静态内存分配和动态内存分配区别。

 

6。枚举与#define的区别

 

7.内存对齐规则。

 

8.动态分配对象与静态分配对象区别。

 

9.内存溢出有哪些因素。

 

10.new/delet与malloc/free区别。

 

11.模板怎么实现，模板的作用

 

12.多线程锁机制有哪些

 

13.自旋锁和互斥锁区别。

 

14.进程间通信和线程间通信方法

 

15.