03_C基础(命名规则、内存对齐与编译器)

Posted 2024-09-28 Updated 2024-10- 6

By Administrator

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https://blog.csdn.net/weixin_48896613/article/details/127371045（内存对齐）

简介：C语言命名规范，内存管理与错误处理，C语言数据类型与内存布局，C语言数据类型转换与精度丢失。

微软命名规范

微软（Microsoft）有严格的编程命名规范，以确保代码的可读性和一致性。以下是一些主要的命名规范和最佳实践：

一般原则

可读性：命名应简洁明了，便于理解。
一致性：保持命名风格的一致性，遵循团队和项目的规范。
描述性：命名应描述变量、函数、类等的用途或功能。

类、接口和结构（都使用驼峰体）

类名：使用 PascalCase（首字母大写的驼峰式），例如 CustomerOrder。
接口名：使用 PascalCase，并以 I 开头，例如 ICustomerRepository。
结构名：与类名相同，使用 PascalCase，例如 CustomerRecord。

方法和属性

方法名：使用 PascalCase，方法名应为动词或动词短语，例如 CalculateTotal。
属性名：使用 PascalCase，属性名应为名词或名词短语，例如 OrderDate。

变量和字段

局部变量：使用 camelCase（首字母小写的驼峰式），例如 orderTotal。
私有字段：使用 camelCase，并以下划线 _ 开头，例如 _customerName。

常量

常量名：使用 PascalCase，例如 MaxOrderQuantity。对于常量，所有字母都大写并使用下划线分隔单词，例如 MAX_ORDER_QUANTITY。

参数

参数名：使用 camelCase，参数名应为描述性名词，例如 customerName。

其他

缩写和首字母缩略词：当缩写在标识符中时，使用 PascalCase 或 camelCase 处理，例如 XmlParser 或 parseXml。

变量

//全局变量前面加g_

示例代码

public interface ICustomerRepository
{
    Customer GetCustomerById(int customerId);
    void AddCustomer(Customer customer);
}

public class CustomerOrder
{
    private string _customerName;
    private DateTime _orderDate;

    public string CustomerName
    {
        get { return _customerName; }
        set { _customerName = value; }
    }

    public DateTime OrderDate
    {
        get { return _orderDate; }
        set { _orderDate = value; }
    }

    public void CalculateTotal()
    {
        // Implementation here
    }
}

参考资料

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

int main(){

  char szBuf[20] = {0};
  scanf("%19[0-9]s", szBuf);//0到9
  scanf("%19[0, 9, a]s", szBuf);//只有0 9 a
  scanf("%19[^8]s", szBuf);//排除8
  //scanf的正则

  system("pause")；
    return 0;
}

编译器分配局部变量

编译器在分配局部变量时，通常会依据一些规则和优化策略。以下是一些常见的规则和因素：

栈帧布局： 局部变量通常存储在栈上。每个函数调用都会在栈上创建一个栈帧，栈帧包括局部变量、返回地址和一些其他状态信息。栈帧的大小和布局由编译器决定，通常会根据变量声明的顺序进行分配。
变量声明顺序： 通常情况下，编译器会按照变量在代码中声明的顺序分配内存。即先声明的变量会被分配到较低的内存地址，而后声明的变量会被分配到较高的内存地址（在栈向下增长的系统中）。
对齐要求： 编译器会考虑变量的对齐要求。某些类型的数据（如 int、double 等）需要在特定的内存地址对齐。编译器会插入适当的填充字节（padding）来满足这些对齐要求。
优化策略： 编译器在优化代码时可能会改变变量的分配顺序和位置。例如，它可能会将不常使用的变量分配到离栈指针更远的位置，或将常用的变量保存在寄存器中，而不是在栈上。
函数调用约定： 不同的系统和编译器可能有不同的函数调用约定，这些约定会影响栈帧的布局。例如，有些约定要求保存调用者的寄存器，有些约定则要求保存被调用者的寄存器。
局部变量的生命周期： 编译器会考虑局部变量的生命周期，尽量重用栈空间。比如，一个变量在一个作用域内有效，当离开该作用域时，其占用的栈空间可能会被后续的变量使用。

示例代码

让我们通过一个示例代码来展示局部变量的内存分配：

#include <stdio.h>

void func() {
    int a = 1;
    int b = 2;
    int c = 3;
    printf("Address of a: %p\n", (void*)&a);
    printf("Address of b: %p\n", (void*)&b);
    printf("Address of c: %p\n", (void*)&c);
}

int main() {
    func();
    return 0;
}

编译并运行这段代码，你可能会看到如下输出（地址因系统和编译器不同而不同）：

Address of a: 0x7ffd5fbff71c
Address of b: 0x7ffd5fbff718
Address of c: 0x7ffd5fbff714

在这个例子中，变量 a、b、c 的地址是相邻的，且按照声明的顺序依次递减（假设栈向下增长）。这说明编译器按照变量声明的顺序分配了内存。

内存对齐

https://blog.csdn.net/weixin_48896613/article/details/127371045

一、为什么要内存对齐

内存对齐是为了提高计算机读取数据的效率。对齐地址通常是2、4、8的倍数。

简单来说，就是方便计算机去读写数据。

    对齐的地址一般都是 n（n = 2、4、8）的倍数。

    (1). 1 个字节的变量，例如 char 类型的变量，放在任意地址的位置上；

    (2). 2 个字节的变量，例如 short 类型的变量，放在 2 的整数倍的地址上；

    (3). 4 个字节的变量，例如 float、int 类型的变量，放在 4 的整数倍地址上；

    (4). 8 个字节的变量，例如 long long、double 类型的变量，放在 8 的整数倍地址上；

二、基本变量类型所占大小

不同系统下基本变量类型占用字节数不同，如char为1字节，int为4字节，指针在32位系统下为4字节，在64位系统下为8字节等。

三、影响内存对齐的情况

1、变量排列顺序。

2、attribute((packed))：取消变量对齐，按照实际占用字节数对齐（就是让变量之间排列紧密，不留缝隙）。（gcc才支持）

3、#pragma pack (n)：让变量强制按照 n 的倍数进行对齐，并会影响到结构体结尾地址的补齐（详见四的通常情况下关于结尾地址补齐的描述）。

四、重要结论

系统默认对齐规则总结：

结构体中间：各结构体的起始地址按类型变量默认规则排列，char 类型除外，通常按 2 的倍数对齐。
结构体最后：根据最大变量类型对齐。例如，int 需按 4 的倍数对齐，double 需按 8 的倍数对齐。
结构体嵌套：子结构体的成员变量起始地址按子结构体中最大变量类型对齐。
数组成员：按一个字节对齐。
联合体成员：按联合体中最大类型的整数倍对齐。

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