背景
距離上次寫讀書筆記的日子已有半個月了。這段時間一直在做攝像頭直立平衡車，也把《C Primer Plus》的中級部分掃了一遍。現在做賽道算法識別遇到瓶頸了，就想把讀書筆記補回來。原計劃是寫指針和數組2的。現在發現還不如直接開新篇，反正之前沒寫的變長數組之類的也會提及。所以就有這篇存儲類、鏈接和內存管理。雖說這裏部分的知識都有在平時碼代碼時用到，認識得深一點，但是還是有很多過目就忘的，遂爛筆頭記之。
存儲類
C爲變量提供了5種不同的存儲模型，或稱存儲類。還有基於指針的第6種存儲模型。可按照一個變量的存儲時期（storage duration）、作用域（scope）及鏈接（linkage）來描述它。
作用域
作用域描述了程序中可以訪問一個標識符的一個或多個區域。可以是代碼塊作用域、函數原型作用域或者文件作用域。
代碼塊：整個函數體或一個函數內任一複合語句。
C99允許在一個代碼塊任意位置聲明變量：
for(int i = 0; i<10; i++) //合法函數原型：從變量定義處一直到原型聲明的末尾。
如變長數組：
void use_a_VLA(int n, int m, ar[n][m]);文件：在所有函數之外定義的變量，即全局變量。
鏈接
一個C變量具有下列鏈接之一：外部鏈接（external linkage），內部鏈接（internal linkage）或空鏈接（no linkage）。
- 具有代碼塊作用域或函數原型作用域的變量有空鏈接，意味着他們是由其定義所在代碼塊或函數原型所私有的。
- 具有外部鏈接：可在多文件使用。
- 具有內部鏈接：可在單文件使用。
存儲時期
一個C變量有以下兩種存儲時期之一：靜態存儲時期（static storage duration）和自動存儲時期（automatic storage duration）。
- 具有文件作用域的變量具有靜態存儲時期，它在程序執行期間將一直存在。
注意：對於具有文件作用域的變量，關鍵詞static表明鏈接類型，並非存儲時期。一個使用static聲明瞭的文件作用域變量具有內部鏈接，而所有的文件作用域變量，無論它具有內部還是外部鏈接，都具有靜態存儲時期。 - 具有代碼塊作用域的變量一般情況下具有自動存儲時期。
- 程序進入該代碼塊，將爲這些變量分配內存，退出代碼塊時，將釋放內存。
存儲類和函數
函數也有存儲類，可以時外部的、靜態的或內聯的。
若無static，默認是extern。
隨機數函數與靜態變量
/* 自寫隨機數函數，包含兩文件 */
/* s_and_r.c */
static unsigned long int next = 1; //種子
int rand(void)
{
/*產生僞隨機數的公式*/
next = next * 1103515245 + 12345;
return (unsigned int)(next / 65536) % 32768;
}
void srand(unsigned int seed)
{
next = seed;
}
/* r_drive.c */
#include <stdio.h>
extern void srand(unsigned int x);
extern int rand(void);
int main(void)
{
int count;
unsigned seed;
printf("Please enter your choice for seed.\n");
while(scanf("%u", &seed) == 1)
{
srand(seed); //重置種子
for(count = 0; count < 5; count++)
printf("%hd\n", rand() );
printf("Please enter next seed (q to quit):\n");
//實際上輸入的不是無符號十進制數應該就可以退出
}
printf("Done.\n");
return 0;
}另外還有利用計算機擲出非現實的任意個任意麪骰子的程序。
分配內存：malloc()和free()
函數malloc() 接受一個參數：所需內存字節數。然後malloc()找到可用內存中一個大小適合的塊。內存是匿名的，即malloc()分配了內存，但沒有爲它指定名字。然而，它可以返回那塊內存第一個字節的地址。因此，可以把那個地址賦值給一個指針變量，並使用該指針來訪問那塊內存。malloc()可指向char或void（通用指針）的指針，可返回數組指針、結構指針等等。若找不到所需的空間，它將返回空指針。
double * ptd; //聲明指針來存放塊在內存中的位置
ptd = (double *)malloc(30 * sizeof(double)); //使用malloc請求一個存儲塊，類型指派(double *)在C中可選，在C++必須。這段代碼請求30個double類型值的空間，並把ptd指向該空間所在位置。注意ptd是作爲指向一個double類型值的指針聲明的。數組的名字是它第一個元素的地址。可用ptd[n]來訪問第n個元素。
現在，創建一個數組有三種方法：
- 聲明一個數組，聲明時用常量表達式指定數組維數，然後可用數組名訪問數組元素。
- 聲明一個變長數組，聲明時用變量表達式指定數組維數，然後用數組名來訪問數組元素。
- 聲明一個指針，調用malloc(),然後使用該指針來訪問數組元素。
一般地，對應每個malloc(),應調用一次free()。free的參數是先前malloc返回的地址，它釋放先前分配的內存。在函數末尾處調用free()可防止內存泄漏（memory leak）。
存儲類與動態內存分配
理想的程序將其可用內存分爲三個獨立的部分：一個是具有外部、內部及空鏈接的靜態變量的；一個是自動變量的，另一個是動態內存分配的。
- 聲明不同存儲類，變量使用內存時間不同，將這一部分內存處理爲一個堆棧。這樣的新變量在內存中創建時按順序加入，消亡時按相反順序移除。
- 動態分配的內存在調用malloc等時產生，調用free時釋放。這樣的內存可能是碎片狀的。
