iosc語言函數

㈠ 借用C語言中堆和棧的區別來說明IOS中兩者的

一、預備知識—程序的內存分配
一個由C/C++編譯的程序佔用的內存分為以下幾個部分
1、棧區（stack）— 由編譯器自動分配釋放 ，存放函數的參數值，局部變數的值等。其
操作方式類似於數據結構中的棧。 （補充：局部變數， 生命周期外自動被系統回收）
2、堆區（heap） — 一般由程序員分配釋放， 若程序員不釋放，程序結束時可能由OS回
收 。注意它與數據結構中的堆是兩回事，分配方式倒是類似於鏈表，呵呵。 （補充：malloc、alloc出的空間，必須手動釋放）
3、全局區（靜態區）（static）—，全局變數和靜態變數的存儲是放在一塊的，初始化的
全局變數和靜態變數在一塊區域， 未初始化的全局變數和未初始化的靜態變數在相鄰的另
一塊區域。 - 程序結束後由系統釋放。 （補充：static 關鍵字修飾的變數 該區上的數據在應用程序的整個生命周期中一直存在 只有當程序退出時才會被系統回收）
4、文字常量區 —常量字元串就是放在這里的。 程序結束後由系統釋放
5、程序代碼區—存放函數體的二進制代碼。

//半路插入IOS中的理解

操作系統iOS中應用程序使用的計算機內存不是統一分配空間，運行代碼使用的空間在三個不同的內存區域，分成三個段：「text segment「，「stack segment」，「heap segment」。

段「text segment」是應用程序運行時應用程序代碼存在的內存段。每一個指令，每一個單個函數、過程、方法和執行代碼都存在這個內存段中直到應用程序退出。一般情況下，你不會真的不得不知道這個段的任何事情。

當應用開始以後，函數main()被調用，一些空間分配在」stack」中。這是為應用分配的另一個段的內存空間，這是為了函數變數存儲需要而分配的內存。每一次在應用中調用一個函數，「stack」的一部分會被分配在」stack」中，稱之為」frame」。新函數的本地變數分配在這里。

正如名稱所示，「stack」是後進先出（LIFO）結構。當函數調用其他的函數時，「stack frame」會被創建；當其他函數退出後，這個「frame」會自動被破壞。

「heap」段也稱為」data」段，提供一個保存中介貫穿函數的執行過程，全局和靜態變數保存在「heap」中，直到應用退出。

為了訪問你創建在heap中的數據，你最少要求有一個保存在stack中的指針，因為你的CPU通過stack中的指針訪問heap中的數據。

你可以認為stack中的一個指針僅僅是一個整型變數，保存了heap中特定內存地址的數據。實際上，它有一點點復雜，但這是它的基本結構。

簡而言之，操作系統使用stack段中的指針值訪問heap段中的對象。如果stack對象的指針沒有了，則heap中的對象就不能訪問。這也是內存泄露的原因。

在iOS操作系統的stack段和heap段中，你都可以創建數據對象。

stack對象的優點主要有兩點，一是創建速度快，二是管理簡單，它有嚴格的生命周期。stack對象的缺點是它不靈活。創建時長度是多大就一直是多大，創建時是哪個函數創建的，它的owner就一直是它。不像heap對象那樣有多個owner，其實多個owner等同於引用計數。只有heap對象才是採用「引用計數」方法管理它。

stack對象的創建

只要棧的剩餘空間大於stack對象申請創建的空間，操作系統就會為程序提供這段內存空間，否則將報異常提示棧溢出。

heap對象的創建

操作系統對於內存heap段是採用鏈表進行管理的。操作系統有一個記錄空閑內存地址的鏈表，當收到程序的申請時，會遍歷鏈表，尋找第一個空間大於所申請的heap節點，然後將該節點從空閑節點鏈表中刪除，並將該節點的空間分配給程序。

例如：

NSString的對象就是stack中的對象，NSMutableString的對象就是heap中的對象。前者創建時分配的內存長度固定且不可修改；後者是分配內存長度是可變的，可有多個owner,適用於計數管理內存管理模式。

兩類對象的創建方法也不同，前者直接創建「NSString * str1=@"welcome";「，而後者需要先分配再初始化「NSMutableString * mstr1=[[NSMutableString alloc] initWithString:@"welcome"];」。

再補充一點，這里說的是操作系統的堆和棧。

在我們學習「數據結構」時，接觸到的堆和棧的概念和這個操作系統中的堆和棧不是一回事的。

操作系統的堆和棧是指對內存進行操作和管理的一些方式。

「數據結構「的堆實際上指的就是（滿足堆性質的）優先Queue的一種數據結構，第1個元素有最高的優先權；棧實際上就是滿足先進後出的性質的數據或數據結構。

//插入結束

二、例子程序
這是一個前輩寫的，非常詳細
//main.cpp
int a = 0; 全局初始化區
char *p1; 全局未初始化區
main()
{
int b; 棧
char s[] = "abc"; 棧
char *p2; 棧
char *p3 = "123456"; 123456/0在常量區，p3在棧上。
static int c =0； 全局（靜態）初始化區
p1 = (char *)malloc(10);
p2 = (char *)malloc(20);
分配得來得10和20位元組的區域就在堆區。
strcpy(p1, "123456"); 123456/0放在常量區，編譯器可能會將它與p3所指向的"123456"
優化成一個地方。
}


二、堆和棧的理論知識
2.1申請方式
stack:
由系統自動分配。 例如，聲明在函數中一個局部變數 int b; 系統自動在棧中為b開辟空
間
heap:
需要程序員自己申請，並指明大小，在c中malloc函數
如p1 = (char *)malloc(10);
在C++中用new運算符
如p2 = new char[10];
但是注意p1、p2本身是在棧中的。


2.2
申請後系統的響應
棧：只要棧的剩餘空間大於所申請空間，系統將為程序提供內存，否則將報異常提示棧溢
出。
堆：首先應該知道操作系統有一個記錄空閑內存地址的鏈表，當系統收到程序的申請時，
會遍歷該鏈表，尋找第一個空間大於所申請空間的堆結點，然後將該結點從空閑結點鏈表
中刪除，並將該結點的空間分配給程序，另外，對於大多數系統，會在這塊內存空間中的
首地址處記錄本次分配的大小，這樣，代碼中的delete語句才能正確的釋放本內存空間。
另外，由於找到的堆結點的大小不一定正好等於申請的大小，系統會自動的將多餘的那部
分重新放入空閑鏈表中。

2.3申請大小的限制
棧：在Windows下,棧是向低地址擴展的數據結構，是一塊連續的內存的區域。這句話的意
思是棧頂的地址和棧的最大容量是系統預先規定好的，在WINDOWS下，棧的大小是2M（也有
的說是1M，總之是一個編譯時就確定的常數），如果申請的空間超過棧的剩餘空間時，將
提示overflow。因此，能從棧獲得的空間較小。
堆：堆是向高地址擴展的數據結構，是不連續的內存區域。這是由於系統是用鏈表來存儲
的空閑內存地址的，自然是不連續的，而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小
受限於計算機系統中有效的虛擬內存。由此可見，堆獲得的空間比較靈活，也比較大。2.4申請效率的比較：
棧由系統自動分配，速度較快。但程序員是無法控制的。
堆是由new分配的內存，一般速度比較慢，而且容易產生內存碎片,不過用起來最方便.
另外，在WINDOWS下，最好的方式是用VirtualAlloc分配內存，他不是在堆，也不是在棧是
直接在進程的地址空間中保留一塊內存，雖然用起來最不方便。但是速度快，也最靈活。


2.5堆和棧中的存儲內容
棧： 在函數調用時，第一個進棧的是主函數中後的下一條指令（函數調用語句的下一條可
執行語句）的地址，然後是函數的各個參數，在大多數的C編譯器中，參數是由右往左入棧
的，然後是函數中的局部變數。注意靜態變數是不入棧的。
當本次函數調用結束後，局部變數先出棧，然後是參數，最後棧頂指針指向最開始存的地
址，也就是主函數中的下一條指令，程序由該點繼續運行。
堆：一般是在堆的頭部用一個位元組存放堆的大小。堆中的具體內容由程序員安排。

2.6存取效率的比較

char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa";
char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb";
aaaaaaaaaaa是在運行時刻賦值的；
而bbbbbbbbbbb是在編譯時就確定的；
但是，在以後的存取中，在棧上的數組比指針所指向的字元串(例如堆)快。
比如：
#include
void main()
{
char a = 1;
char c[] = "1234567890";
char *p ="1234567890";
a = c[1];
a = p[1];
return;
}
對應的匯編代碼
10: a = c[1];
00401067 8A 4D F1 mov cl,byte ptr [ebp-0Fh]
0040106A 88 4D FC mov byte ptr [ebp-4],cl
11: a = p[1];
0040106D 8B 55 EC mov edx,dword ptr [ebp-14h]
00401070 8A 42 01 mov al,byte ptr [edx+1]
00401073 88 45 FC mov byte ptr [ebp-4],al
第一種在讀取時直接就把字元串中的元素讀到寄存器cl中，而第二種則要先把指針值讀到
edx中，再根據edx讀取字元，顯然慢了。


2.7小結：
堆和棧的區別可以用如下的比喻來看出：
使用棧就象我們去飯館里吃飯，只管點菜（發出申請）、付錢、和吃（使用），吃飽了就
走，不必理會切菜、洗菜等准備工作和洗碗、刷鍋等掃尾工作，他的好處是快捷，但是自
由度小。
使用堆就象是自己動手做喜歡吃的菜餚，比較麻煩，但是比較符合自己的口味，而且自由
度大。 (經典！)

㈡ C語言isxdigit函數問題

我隨便寫了個程序測試了下這個函數

#include<ctype.h>
#include<iostream>
#include<fstream>
usingnamespacestd;
intmain()
{
ofstreamfile("test.txt",ios::out);

for(inti=0;i<256;i++)
file<<i<<"	"<<(char)i<<"	"<<isxdigit(i)<<"
";
file.close();
return0;

然後輸出的結果是這樣的

大致分析這個函數是這個意思:

當某個輸入的char型數據的ascii碼是0-9或a-f或A-f時函數返回128否則返回0