C語(yǔ)言和其他編程語(yǔ)言的區(qū)別有哪些

這篇文章主要講解了“C語(yǔ)言和其他編程語(yǔ)言的區(qū)別有哪些”，文中的講解內(nèi)容簡(jiǎn)單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請(qǐng)大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來(lái)研究和學(xué)習(xí)“C語(yǔ)言和其他編程語(yǔ)言的區(qū)別有哪些”吧！

　　一、靜態(tài)內(nèi)存

　　內(nèi)存管理---存儲(chǔ)模型

　　存儲(chǔ)模型決定了一個(gè)變量的內(nèi)存分配方式和訪問(wèn)特性，在C語(yǔ)言中主要有三個(gè)維度來(lái)決定：1、存儲(chǔ)時(shí)期 2、作用域 3、鏈接

　　1、存儲(chǔ)時(shí)期

　　存儲(chǔ)時(shí)期：變量在內(nèi)存中的保留時(shí)間(生命周期)

　　存儲(chǔ)時(shí)期分為兩種情況，關(guān)鍵是看變量在程序執(zhí)行過(guò)程中會(huì)不會(huì)被系統(tǒng)自動(dòng)回收掉。

　　1) 靜態(tài)存儲(chǔ)時(shí)期 Static

　　在程序執(zhí)行過(guò)程中一旦分配就不會(huì)被自動(dòng)回收。

　　通常來(lái)說(shuō)，任何不在函數(shù)級(jí)別代碼塊內(nèi)定義的變量。

　　無(wú)論是否在代碼塊內(nèi)，只要采用static關(guān)鍵字修飾的變量。

　　2) 自動(dòng)存儲(chǔ)時(shí)期 Automatic

　　除了靜態(tài)存儲(chǔ)以外的變量都是自動(dòng)存儲(chǔ)時(shí)期的，或者說(shuō)只要是在代碼塊內(nèi)定義的非static的變量，系統(tǒng)會(huì)肚臍自動(dòng)非配和釋放內(nèi)存;

　　2、作用域

　　作用域：一個(gè)變量在定義該變量的自身文件中的可見(jiàn)性(訪問(wèn)或者引用)

　　在C語(yǔ)言中，一共有3中作用域：

　　1) 代碼塊作用域

　　在代碼塊中定義的變量都具有該代碼的作用域。從這個(gè)變量定義地方開(kāi)始，到這個(gè)代碼塊結(jié)束，該變量是可見(jiàn)的;

　　2) 函數(shù)原型作用域

　　出現(xiàn)在函數(shù)原型中的變量，都具有函數(shù)原型作用域，函數(shù)原型作用域從變量定義處一直到原型聲明的末尾。

　　3) 文件作用域

　　一個(gè)在所有函數(shù)之外定義的變量具有文件作用域，具有文件作用域的變量從它的定義處到包含該定義的文件結(jié)尾處都是可見(jiàn)的;

　　3、鏈接

　　鏈接：一個(gè)變量在組成程序的所有文件中的可見(jiàn)性(訪問(wèn)或者引用);

　　C語(yǔ)言中一共有三種不同的鏈接：

　　1) 外部鏈接

　　如果一個(gè)變量在組成一個(gè)程序的所有文件中的任何位置都可以被訪問(wèn)，則稱(chēng)該變量支持外部鏈接;

　　2) 內(nèi)部鏈接

　　如果一個(gè)變量只可以在定義其自身的文件中的任何位置被訪問(wèn)，則稱(chēng)該變量支持內(nèi)部鏈接。

　　3) 空鏈接

　　如果一個(gè)變量只是被定義其自身的當(dāng)前代碼塊所私有，不能被程序的其他部分所訪問(wèn)，則成該變量支持空鏈接。

　　我們來(lái)看一個(gè)代碼示例：

　　[cpp] view plain copy

　　1. #include

　　2.

　　3. int a = 0;// 全局初始化區(qū)

　　4. char *p1; //全局未初始化區(qū)

　　5.

　　6. int main()

　　7. {

　　8. int b; //b在棧區(qū)

　　9. char s[] = "abc"; //棧

　　10. char *p2; //p2在棧區(qū)

　　11.

　　12. char *p3 = "123456"; //123456\0在常量區(qū)，p3在棧上。

　　13. static int c =0; //全局(靜態(tài))初始化區(qū)

　　14.

　　15. p1 = (char *)malloc(10);

　　16. p2 = (char *)malloc(20); //分配得來(lái)得10和20字節(jié)的區(qū)域就在堆區(qū)。

　　17.

　　18. strcpy(p1, "123456"); //123456\0放在常量區(qū)，編譯器可能會(huì)將它與p3所指向的"123456"優(yōu)化成一個(gè)地方。

　　19. }

　　二、動(dòng)態(tài)內(nèi)存

　　當(dāng)程序運(yùn)行到需要一個(gè)動(dòng)態(tài)分配的變量時(shí)，必須向系統(tǒng)申請(qǐng)取得堆中的一塊所需大小的存儲(chǔ)空間，用于存儲(chǔ)該變量。當(dāng)不在使用該變量時(shí)，也就是它的生命結(jié)束時(shí)，要顯示釋放它所占用的存儲(chǔ)空間，這樣系統(tǒng)就能對(duì)該空間 進(jìn)行再次分配，做到重復(fù)使用有線(xiàn)的資源。下面介紹動(dòng)態(tài)內(nèi)存申請(qǐng)和釋放的函數(shù)。

　　1.1 malloc 函數(shù)

　　malloc函數(shù)原型：

　　[cpp] view plain copy

　　1. #include

　　2.

　　3. void *malloc(size_t size);

　　size是需要?jiǎng)討B(tài)申請(qǐng)的內(nèi)存的字節(jié)數(shù)。若申請(qǐng)成功，函數(shù)返回申請(qǐng)到的內(nèi)存的起始地址，若申請(qǐng)失敗，返回NULL。我們看下面這個(gè)例子：

　　[cpp] view plain copy

　　1. int *get_memory(int n)

　　2. {

　　3. int *p;

　　4. p = (int *)malloc(sizeof(int));

　　5. if(p == NULL)

　　6. {

　　7. printf("malloc error\n");

　　8. return p;

　　9. }

　　10.

　　11. memset(p,0,n*sizeof(int));

　　12. }

　　使用該函數(shù)時(shí)，有下面幾點(diǎn)要注意：

　　1)只關(guān)心申請(qǐng)內(nèi)存的大小;

　　2)申請(qǐng)的是一塊連續(xù)的內(nèi)存。記得一定要寫(xiě)出錯(cuò)判斷;

　　3)顯示初始化。即我們不知這塊內(nèi)存中有什么東西，要對(duì)其清零;

　　1.2 free函數(shù)

　　在堆上分配的額內(nèi)存，需要用free函數(shù)顯示釋放，函數(shù)原型如下：

　　[cpp] view plain copy

　　#include

　　void free(void *ptr);

　　使用free(),也有下面幾點(diǎn)要注意：

　　1)必須提供內(nèi)存的起始地址;

　　調(diào)用該函數(shù)時(shí)，必須提供內(nèi)存的起始地址，不能夠提供部分地址，釋放內(nèi)存中的一部分是不允許的。

　　2)malloc和free配對(duì)使用;

　　編譯器不負(fù)責(zé)動(dòng)態(tài)內(nèi)存的釋放，需要程序員顯示釋放。因此，malloc與free是配對(duì)使用的，避免內(nèi)存泄漏。

　　[cpp] view plain copy

　　free(p);

　　p = NULL;

　　p = NULL是必須的，因?yàn)殡m然這塊內(nèi)存被釋放了，但是p仍指向這塊內(nèi)存，避免下次對(duì)p的誤操作;

　　3)不允許重復(fù)釋放

　　因?yàn)檫@塊內(nèi)存被釋放后，可能已另分配，這塊區(qū)域被別人占用，如果再次釋放，會(huì)造成數(shù)據(jù)丟失;

　　2、我們經(jīng)常將堆和棧相比較：

　　2.1申請(qǐng)方式

　　stack: 由系統(tǒng)自動(dòng)分配。 例如，聲明在函數(shù)中一個(gè)局部變量 int b; 系統(tǒng)自動(dòng)在棧中為b開(kāi)辟空間

　　heap: 需要程序員自己申請(qǐng)，并指明大小，在c中malloc函數(shù) ,如p1 = (char *)malloc(10);

　　2.2 申請(qǐng)后系統(tǒng)的響應(yīng)

　　棧：只要棧的剩余空間大于所申請(qǐng)空間，系統(tǒng)將為程序提供內(nèi)存，否則將報(bào)異常提示棧溢出。

　　堆：首先應(yīng)該知道操作系統(tǒng)有一個(gè)記錄空閑內(nèi)存地址的鏈表，當(dāng)系統(tǒng)收到程序的申請(qǐng)時(shí)，會(huì)遍歷該鏈表，尋找第一個(gè)空間大于所申請(qǐng)空間的堆結(jié)點(diǎn)，然后將該結(jié)點(diǎn)從空閑結(jié)點(diǎn)鏈表中刪除，并將該結(jié)點(diǎn)的空間分配給程序，另外，對(duì)于大多數(shù)系統(tǒng)，會(huì)在這塊內(nèi)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(yǔ)句才能正確的釋放本內(nèi)存空間。另外，由于找到的堆結(jié)點(diǎn)的大小不一定正好等于申請(qǐng)的大小，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)的將多余的那部分重新放入空閑鏈表中。

　　2.3申請(qǐng)大小的限制

　　棧：棧是向低地址擴(kuò)展的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是一塊連續(xù)的內(nèi)存的區(qū)域。這句話(huà)的意思是棧頂?shù)牡刂泛蜅５淖畲笕萘渴窍到y(tǒng)預(yù)先規(guī)定好的，棧的大小是2M(也有的說(shuō)是1M，總之是一個(gè)編譯時(shí)就確定的常數(shù))，如果申請(qǐng)的空間超過(guò)棧的剩余空間時(shí)，將提示overflow。因此，能從棧獲得的空間較小。

　　堆：堆是向高地址擴(kuò)展的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是不連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域。這是由于系統(tǒng)是用鏈表來(lái)存儲(chǔ)的空閑內(nèi)存地址的，自然是不連續(xù)的，而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中有效的虛擬內(nèi)存。由此可見(jiàn)，堆獲得的空間比較靈活，也比較大。

　　2.4申請(qǐng)效率的比較：

　　棧由系統(tǒng)自動(dòng)分配，速度較快。但程序員是無(wú)法控制的。

　　堆是由new分配的內(nèi)存，一般速度比較慢，而且容易產(chǎn)生內(nèi)存碎片,不過(guò)用起來(lái)最方便。

　　2.5堆和棧中的存儲(chǔ)內(nèi)容

　　棧： 在函數(shù)調(diào)用時(shí)，第一個(gè)進(jìn)棧的是主函數(shù)中后的下一條指令(函數(shù)調(diào)用語(yǔ)句的下一條可執(zhí)行語(yǔ)句)的地址，然后是函數(shù)的各個(gè)參數(shù)，在大多數(shù)的C編譯器中，參數(shù)是由右往左入棧的，然后是函數(shù)中的局部變量。注意靜態(tài)變量是不入棧的。 當(dāng)本次函數(shù)調(diào)用結(jié)束后，局部變量先出棧，然后是參數(shù)，最后棧頂指針指向最開(kāi)始存的地址，也就是主函數(shù)中的下一條指令，程序由該點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行。

　　堆：一般是在堆的頭部用一個(gè)字節(jié)存放堆的大小。堆中的具體內(nèi)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(yùn)行時(shí)刻賦值的;

　　而bbbbbbbbbbb是在編譯時(shí)就確定的;

　　但是，在以后的存取中，在棧上的數(shù)組比指針?biāo)赶虻淖址?例如堆)快。

　　比如：

　　[cpp] view plain copy

　　1. #include

　　2. void main()

　　3. {

　　4. char a = 1;

　　5. char c[] = "1234567890";

　　6. char *p ="1234567890";

　　7. a = c[1];

　　8. a = p[1];

　　9. return;

　　10. }

　　對(duì)應(yīng)的匯編代碼

　　[cpp] view plain copy

　　1. 0: a = c[1];

　　2. 00401067 8A 4D F1 mov cl,byte ptr [ebp-0Fh]

　　3. 0040106A 88 4D FC mov byte ptr [ebp-4],cl

　　4. 11: a = p[1];

　　5. 0040106D 8B 55 EC mov edx,dword ptr [ebp-14h]

　　6. 00401070 8A 42 01 mov al,byte ptr [edx+1]

　　7. 00401073 88 45 FC mov byte ptr [ebp-4],al

感謝各位的閱讀，以上就是“C語(yǔ)言和其他編程語(yǔ)言的區(qū)別有哪些”的內(nèi)容了，經(jīng)過(guò)本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對(duì)C語(yǔ)言和其他編程語(yǔ)言的區(qū)別有哪些這一問(wèn)題有了更深刻的體會(huì)，具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的文章，歡迎關(guān)注！