2009年4月19日星期日

[GLib学习]GObject与GType

*****我本来想学习GLib,因为那是最棒的方法用C来实现OOP。但是开始很困难,对C语言了解的不是很深,所以最近一直在看C语言的基础部分。今天终于对GLib的面向对象是想了解了大概*****

***GLib简介:

GLib是GTK+和GNOME工程的基础底层核心程序库,是一个综合用途的实用的轻量级的C程序库,它提供C语言的常用的数据结构的定义、相关的处理函 数,有趣而实用的宏,可移植的封装和一些运行时机能,如事件循环、线程、动态调用、对象系统等的API。它能够在类UNIX的操作系统平台(如 LINUX, HP-UNIX等),WINDOWS,OS2和BeOS等操作系统台上运行。

GLib需要一个支持线程的操作系统和一个字符集间转换函数iconv的支持,事实上大多现代的操作系统都有以上两项功能。

GLib由基础类型、对核心应用的支持、实用功能、数据类型和对象系统五个部分组成的。

***GObject系统
GLib实现面向对象主要归功于GObject子系统。GObject系统主要依赖于GType系统,它是以Gtype为基础而实现的一套单根继承的C语言的面向对象的框架。

GType 是GLib 运行时类型认证和管理系统。GType API 是GObject的基础系统,所以理解GType是理解GObject的关键。Gtype提供了注册和管理所有基本数据类型、用户定义对象和界面类型的技 术实现。(注意:在运用任一GType和GObject函数之前必需运行g_type_init()函数来初始化类型系统。)

为实现类型定制和注册这一目的,所有类型必需是静态的或动态的这二者之一。静态的类型永远不能在运行时加载或卸载,而动态的类型则可以。静态类型由 g_type_register_static()创建,通过GTypeInfo结构来取得类型的特殊信息。动态类型则由 g_type_register_dynamic()创建,用GTypePlugin结构来取代GTypeInfo,并且还包括 g_type_plugin_*()系列API。这些注册函数通常只运行一次,目的是取得它们返回的专有类的类型标识。

还可以用g_type_register_fundamental来注册基础类型,它同时需要GTypeInfo和GTypeFundamentalInfo两个结构,事实上大多数情况下这是不必要的,因为系统预先定义的基础类型是优于用户自定义的。

(本文重点介绍创建和使用静态的类型。)

***面向对象实现
基于GObject的对象到底是什么样的呢?下面是基于GObject的简单对象 -- Boy的定义代码:
/* boy.h */
#ifndef __BOY_H__
#define __BOY_H__
#include
#define BOY_TYPE (boy_get_type())
#define BOY(obj) (G_TYPE_CHECK_INSTANCE_CAST((obj),BOY_TYPE,Boy))
typedef struct _Boy Boy;
typedef struct _BoyClass BoyClass;
struct _Boy {
GObject parent;
//
gint age;
gchar *name;
void (*cry)(void);
};
struct _BoyClass {
GObjectClass parent_class;
//
void (*boy_born)(void);
};
GType boy_get_type(void);
Boy* boy_new(void);
int boy_get_age(Boy *boy);
void boy_set_age(Boy *boy, int age);
char* boy_get_name(Boy *boy);
void boy_set_name(Boy *boy, char *name);
Boy* boy_new_with_name(gchar *name);
Boy* boy_new_with_age(gint age);
Boy* boy_new_with_name_and_age(gchar *name, gint age);
void boy_info(Boy *boy);
#endif /* __BOY_H__*/

结构类型_Boy是Boy对象的实例,就是说我们每创建一个Boy对象,也就同时创建了一个Boy结构。Boy对象中的parent表示此对象的父 类,GObject系统中所有对象的共同的根都是GObject类,所以这是必须的;其它的成员可以是公共的,这里包括表示年龄的age,表示名字的 name和表示方法的函数指针cry,外部代码可以操作或引用它们。

结构类型_BoyClass是Boy对象的类结构,它是所有Boy对象实例所共有的。BoyClass中的 parent_class是GObjectClass,同GObject是所有对象的共有的根一样,GObejctClass是所有对象的类结构的根。在 BoyClass中我们还定义了一个函数指针boy_born,也就是说这一函数指针也是所有Boy对象实例共有的,所有的Boy实例都可以调用它;同 样,如果需要的话,你也可以在类结构中定义其它数据成员。

其余的函数定义包括三种,一种是取得Boy对象的类型ID的函数boy_get_type,这是必须有的;另一种是创建Boy对象实例的函数 boy_new和boy_new_with_*,这是非常清晰明了的创建对象的方式,当然你也可以用g_object_new函数来创建对象;第三种是设 定或取得Boy对象属性成员的值的函数boy_get_*和boy_set_*。正常情况下这三种函数都是一个对象所必需的,另外一个函数 boy_info用来显示此对象的当前状态。

下面的代码实现了上面的Boy对象的定义:
/* boy.c */
#include "boy.h"
enum { BOY_BORN, LAST_SIGNAL };
static gint boy_signals[LAST_SIGNAL] = { 0 };
static void boy_cry (void);
static void boy_born(void);
static void boy_init(Boy *boy);
static void boy_class_init(BoyClass *boyclass);
GType boy_get_type(void)
{
static GType boy_type = 0;
if(!boy_type)
{
static const GTypeInfo boy_info = {
sizeof(BoyClass),
NULL,NULL,
(GClassInitFunc)boy_class_init,
NULL,NULL,
sizeof(Boy),
0,
(GInstanceInitFunc)boy_init
};
boy_type = g_type_register_static(G_TYPE_OBJECT,"Boy",&boy_info,0);
}
return boy_type;
}
static void boy_init(Boy *boy)
{
boy->age = 0;
boy->name = "none";
boy->cry = boy_cry;
}
static void boy_class_init(BoyClass *boyclass)
{
boyclass->boy_born = boy_born;
boy_signals[BOY_BORN] = g_signal_new("boy_born",
BOY_TYPE,
G_SIGNAL_RUN_FIRST,
G_STRUCT_OFFSET(BoyClass,boy_born),
NULL,NULL,
g_cclosure_marshal_VOID__VOID,
G_TYPE_NONE, 0, NULL);
}
Boy *boy_new(void)
{
Boy *boy;
boy = g_object_new(BOY_TYPE, NULL);
g_signal_emit(boy,boy_signals[BOY_BORN],0);
return boy;
}
int boy_get_age(Boy *boy)
{
return boy->age;
}
void boy_set_age(Boy *boy, int age)
{
boy->age = age;
}
char *boy_get_name(Boy *boy)
{
return boy->name;
}
void boy_set_name(Boy *boy, char *name)
{
boy->name = name;
}
Boy* boy_new_with_name(gchar *name)
{
Boy* boy;
boy = boy_new();
boy_set_name(boy, name);
return boy;
}
Boy* boy_new_with_age(gint age)
{
Boy* boy;
boy = boy_new();
boy_set_age(boy, age);
return boy;
}
Boy *boy_new_with_name_and_age(gchar *name, gint age)
{
Boy *boy;
boy = boy_new();
boy_set_name(boy,name);
boy_set_age(boy,age);
return boy;
}
static void boy_cry (void)
{
g_print("The Boy is crying ......\n");
}
static void boy_born(void)
{
g_print("Message : A boy was born .\n");
}
void boy_info(Boy *boy)
{
g_print("The Boy name is %s\n", boy->name);
g_print("The Boy age is %d\n", boy->age);
}

在这段代码中,出现了实现Boy对象的关键函数,这是在Boy对象的定义中未出现的,也是没必要出现的。就是两个初始化函数,boy_init和 boy_class_init,它们分别用来初始化实例结构和类结构。它们并不被在代码中明显调用,关键是将其用宏转换为地址指针,然后赋值到 GTypeInfo结构中,然后由GType系统自行处理,同时将它们定义为静态的也是非常必要的。

GTypeInfo结构中定义了对象的类型信息,包括以下内容:

  1. 包括类结构的长度(必需,即我们定义的BoyClass结构的长度);
  2. 基础初始化函数(base initialization function,可选);
  3. 基础结束化函数(base finalization function,可选);

    (以上两个函数可以对对象使用的内存来做分配和释放操作,使用时要用GBaseInitFunc和GBaseFinalizeFunc来转换为指针,本例中均未用到,故设为NULL。)

  4. 类初始化函数(即我们这里的boy_class_init函数,用GclassInit宏来转换,可选,仅用于类和实例类型);
  5. 类结束函数(可选);
  6. 实例初始化函数(可选,即我们这里的boy_init函数);
  7. 最后一个成员是GType变量表(可选)。

定义好GTypeInfo结构后就可以用g_type_register_static函数来注册对象的类型了。

g_type_register_static函数用来注册对象的类型,它的第一个参数是表示此对象的父类的对象类型,我 们这里是G_TYPE_OBJECT,这个宏用来表示GObject的父类;第二个参数表示此对象的名称,这里为"Boy";第三个参数是此对象的 GTypeInfo结构型指针,这里赋值为&boyinfo;第四个参数是对象注册成功后返回此对象的整型ID标识。

g_object_new函数,用来创建一个基于G_OBJECT的对象,它可以有多个参数,第一个参数是上面说到的已 注册的对象标识ID;第二个参数表示后面参数的数量,如果为0,则没有第三个参数;第三个参数开始类型都是GParameter类型,它也是一个结构型, 定义为:

struct GParameter{
const gchar* name;
GValue value;
};
关于GValue,它是变量类型的统一定义,它是基础的变量容器结构,用于封装变量的值和变量的类型,可以GOBJECT文档的GVALUE部分。

***对象的属性和方法

对象实例所有的属性和方法一般都定义在对象的实例结构中,属性定义为变量或变量指针,而方法则定义为函数指针,如此,我们一定要定义函数为static类型,当为函数指针赋值时,才能有效。

***对象的继承

以下为继承自Boy对象的Man对象的实现,Man对象在Boy对象的基础上又增加了一个属性job和一个方法bye。

#ifndef __MAN_H__
#define __MAN_H__
#include "boy.h"
#define MAN_TYPE (man_get_type())
#define MAN(obj) (G_TYPE_CHECK_INSTANCE_CAST((obj),MAN_TYPE,Man))
typedef struct _Man Man;
typedef struct _ManClass ManClass;
struct _Man {
Boy parent;
char *job;
void (*bye)(void);
};
struct _ManClass {
BoyClass parent_class;
};
GType man_get_type(void);
Man* man_new(void);
gchar* man_get_gob(Man *man);
void man_set_job(Man *man, gchar *job);
Man* man_new_with_name_age_and_job(gchar *name, gint age, gchar *job);
void man_info(Man *man);
#endif //__MAN_H__
/* man.c */
#include "man.h"
static void man_bye(void);
static void man_init(Man *man);
static void man_class_init(Man *man);
GType man_get_type(void)
{
static GType man_type = 0;
if(!man_type)
{
static const GTypeInfo man_info = {
sizeof(ManClass),
NULL, NULL,
(GClassInitFunc)man_class_init,
NULL, NULL,
sizeof(Man),
0,
(GInstanceInitFunc)man_init
};
man_type = g_type_register_static(BOY_TYPE, "Man", &man_info, 0);
}
return man_type;
}
static void man_init(Man *man)
{
man->job = "none";
man->bye = man_bye;
}
static void man_class_init(Man *man)
{
}
Man* man_new(void)
{
Man *man;
man = g_object_new(MAN_TYPE, 0);
return man;
}
gchar* man_get_gob(Man *man)
{
return man->job;
}
void man_set_job(Man *man, gchar *job)
{
man->job = job;
}
Man* man_new_with_name_age_and_job(gchar *name, gint age, gchar *job)
{
Man *man;
man = man_new();
boy_set_name(BOY(man), name);
boy_set_age(BOY(man), age);
man_set_job(man, job);
return man;
}
static void man_bye(void)
{
g_print("Goodbye everyone !\n");
}
void man_info(Man *man)
{
g_print("the man name is %s\n", BOY(man)->name);
g_print("the man age is %d\n", BOY(man)->age);
g_print("the man job is %s\n", man->job);
}
关键在于定义对象时将父对象实例定义为Boy,父类设定为BoyClass,在注册此对象时将其父对象
类型设为BOY_TYPE,在设定对象属性时如用到父对象的属性要强制转换下,如取得对象的name属性,就必须用BOY(obj)->name,因为Man本身没
有name属性,而其父对象Boy有,所以用BOY宏将其强制为Boy类型的对象。

***使用我们定义的对象
#include
#include "boy.h"
#include "man.h"
int main(int argc, char *argv[])
{
Boy *tom, *peter;
Man *green, *brown;
g_type_init();//注意,初始化类型系统,必需
tom = boy_new_with_name("Tom");
tom->cry();
boy_info(tom);
peter = boy_new_with_name_and_age("Peter", 10);
peter->cry();
boy_info(peter);
green = man_new();
boy_set_name(BOY(green), "Green");
//设定Man对象的name属性用到其父对象Boy的方法
boy_set_age(BOY(green), 28);
man_set_job(green, "Doctor");
green->bye();
man_info(green);
brown = man_new_with_name_age_and_job("Brown", 30, "Teacher");
brown->bye();
man_info(brown);
}
Makefile文件如下:
CC = gcc
all:
$(CC) -c boy.c `pkg-config --cflags glib-2.0 gobject-2.0`
$(CC) -c man.c `pkg-config --cflags glib-2.0 gobject-2.0`
$(CC) -c main.c `pkg-config --cflags glib-2.0 gobject-2.0`
$(CC) -o simple boy.o man.o main.o `pkg-config --libs glib-2.0 gobject-2.0`
执行make命令编译,编译结束后,执行./simple运行此测试程序,输出结果如下:
Message : A boy was born .
The Boy is crying ......
The Boy name is Tom
The Boy age is 0
Message : A boy was born .
The Boy is crying ......
The Boy name is Peter
The Boy age is 10
Goodbye everyone !
the man name is Green
the man age is 28
the man job is Doctor
Goodbye everyone !
the man name is Brown
the man age is 30
the man job is Teacher

Makefile中用到`pkg-config -cflags -libs gobject-2.0`,在GLIB中将线程(gthread),插件
(gmoudle)和对象系统(gobject)这三个子系统区别对待,编译时要注意加入相应的参数。

C语言中函数名与函数指针

函数名与函数指针

一 通常的函数调用
一个通常的函数调用的例子:
//自行包含头文件
void MyFun(int x); //此处的申明也可写成:void MyFun( int );

int main(int argc, char* argv[])
{
MyFun(10); //这里是调用MyFun(10);函数

return 0;
}

void MyFun(int x) //这里定义一个MyFun函数
{
printf(“%d\n”,x);
}
这个MyFun函数是一个无返回值的函数,它并不完成什么事情。这种调用函数的格式你应该是很熟悉的吧!看主函数中调用MyFun函数的书写格式:
MyFun(10);
我们一开始只是从功能上或者说从数学意义上理解MyFun这个函数,知道MyFun函数名代表的是一个功能(或是说一段代码)。
直到——
学习到函数指针概念时。我才不得不在思考:函数名到底又是什么东西呢?
(不要以为这是没有什么意义的事噢!呵呵,继续往下看你就知道了。)

二 函数指针变量的申明
就象某一数据变量的内存地址可以存储在相应的指针变量中一样,函数的首地址也以存储在某个函数指针变量里的。这样,我就可以通过这个函数指针变量来调用所指向的函数了。
在C系列语言中,任何一个变量,总是要先申明,之后才能使用的。那么,函数指针变量也应该要先申明吧?那又是如何来申明呢?以上面的例子为例,我来申明一个可以指向MyFun函数的函数指针变量FunP。下面就是申明FunP变量的方法:
void (*FunP)(int) ; //也可写成void (*FunP)(int x);
你看,整个函数指针变量的申明格式如同函数MyFun的申明处一样,只不过——我们把MyFun改成(*FunP)而已,这样就有了一个能指向MyFun函数的指针FunP了。(当然,这个FunP指针变量也可以指向所有其它具有相同参数及返回值的函数了。)

三 通过函数指针变量调用函数
有了FunP指针变量后,我们就可以对它赋值指向MyFun,然后通过FunP来调用MyFun函数了。看我如何通过FunP指针变量来调用MyFun函数的:
//自行包含头文件
void MyFun(int x); //这个申明也可写成:void MyFun( int );
void (*FunP)(int ); //也可申明成void(*FunP)(int x),但习惯上一般不这样。

int main(int argc, char* argv[])
{
MyFun(10); //这是直接调用MyFun函数
FunP=&MyFun; //将MyFun函数的地址赋给FunP变量
(*FunP)(20); //这是通过函数指针变量FunP来调用MyFun函数的。
}

void MyFun(int x) //这里定义一个MyFun函数
{
printf(“%d\n”,x);
}
请看黑体字部分的代码及注释。
运行看看。嗯,不错,程序运行得很好。
哦,我的感觉是:MyFun与FunP的类型关系类似于int 与int *的关系。函数MyFun好像是一个如int的变量(或常量),而FunP则像一个如int *一样的指针变量。
int i,*pi;
pi=&i; //与FunP=&MyFun比较。
(你的感觉呢?)
呵呵,其实不然——

四 调用函数的其它书写格式
函数指针也可如下使用,来完成同样的事情:
//自行包含头文件
void MyFun(int x);
void (*FunP)(int ); //申明一个用以指向同样参数,返回值函数的指针变量。

int main(int argc, char* argv[])
{
MyFun(10); //这里是调用MyFun(10);函数
FunP=MyFun; //将MyFun函数的地址赋给FunP变量
FunP(20); //这是通过函数指针变量来调用MyFun函数的。

return 0;
}

void MyFun(int x) //这里定义一个MyFun函数
{
printf(“%d\n”,x);
}
我改了黑体字部分(请自行与之前的代码比较一下)。
运行试试,啊!一样地成功。
咦?
FunP=MyFun;
可以这样将MyFun值同赋值给FunP,难道MyFun与FunP是同一数据类型(即如同的int 与int的关系),而不是如同int 与int*的关系了?(有没有一点点的糊涂了?)
看来与之前的代码有点矛盾了,是吧!所以我说嘛!
请容许我暂不给你解释,继续看以下几种情况(这些可都是可以正确运行的代码哟!):
代码之三:
int main(int argc, char* argv[])
{
MyFun(10); //这里是调用MyFun(10);函数
FunP=&MyFun; //将MyFun函数的地址赋给FunP变量
FunP(20); //这是通过函数指针变量来调用MyFun函数的。

return 0;
}
代码之四:
int main(int argc, char* argv[])
{
MyFun(10); //这里是调用MyFun(10);函数
FunP=MyFun; //将MyFun函数的地址赋给FunP变量
(*FunP)(20); //这是通过函数指针变量来调用MyFun函数的。

return 0;
}
真的是可以这样的噢!
(哇!真是要晕倒了!)
还有呐!看——
int main(int argc, char* argv[])
{
(*MyFun)(10); //看,函数名MyFun也可以有这样的调用格式

return 0;
}
你也许第一次见到吧:函数名调用也可以是这样写的啊!(只不过我们平常没有这样书写罢了。)
那么,这些又说明了什么呢?
呵呵!假使我是“福尔摩斯”,依据以往的知识和经验来推理本篇的“新发现”,必定会由此分析并推断出以下的结论:
1. 其实,MyFun的函数名与FunP函数指针都是一样的,即都是函数指针。MyFun函数名是一个函数指针常量,而FunP是一个函数数指针变量,这是它们的关系。
2. 但函数名调用如果都得如(*MyFun)(10);这样,那书写与读起来都是不方便和不习惯的。所以C语言的设计者们才会设计成又可允许MyFun(10);这种形式地调用(这样方便多了并与数学中的函数形式一样,不是吗?)。
3. 为统一起见,FunP函数指针变量也可以FunP(10)的形式来调用。
4. 赋值时,即可FunP=&MyFun形式,也可FunP=MyFun。
上述代码的写法,随便你爱怎么着!
请这样理解吧!这可是有助于你对函数指针的应用喽!
最后——
补充说明一点:在函数的申明处:
void MyFun(int ); //不能写成void (*MyFun)(int )。
void (*FunP)(int ); //不能写成void FunP(int )。
(请看注释)这一点是要注意的。

五 定义某一函数的指针类型:
就像自定义数据类型一样,我们也可以先定义一个函数指针类型,然后再用这个类型来申明函数指针变量。
我先给你一个自定义数据类型的例子。
typedef int* PINT; //为int* 类型定义了一个PINT的别名
int main()
{
int x;
PINT px=&x; //与int * px=&x;是等价的。PINT类型其实就是int * 类型
*px=10; //px就是int*类型的变量
return 0;
}
根据注释,应该不难看懂吧!(虽然你可能很少这样定义使用,但以后学习Win32编程时会经常见到的。)
下面我们来看一下函数指针类型的定义及使用:(请与上对照!)
//自行包含头文件
void MyFun(int x); //此处的申明也可写成:void MyFun( int );
typedef void (*FunType)(int ); //这样只是定义一个函数指针类型
FunType FunP; //然后用FunType类型来申明全局FunP变量

int main(int argc, char* argv[])
{
//FunType FunP; //函数指针变量当然也是可以是局部的 ,那就请在这里申明了。
MyFun(10);
FunP=&MyFun;
(*FunP)(20);

return 0;
}

void MyFun(int x)
{
printf(“%d\n”,x);
}

看黑体部分:
首先,在void (*FunType)(int ); 前加了一个typedef 。这样只是定义一个名为FunType函数指针类型,而不是一个FunType变量。
然后,FunType FunP; 这句就如PINT px;一样地申明一个FunP变量。
其它相同。整个程序完成了相同的事。
这样做法的好处是:
有了FunType类型后,我们就可以同样地、很方便地用FunType类型来申明多个同类型的函数指针变量了。如下:
FunType FunP2;
FunType FunP3;
//……

六 函数指针作为某个函数的参数
既然函数指针变量是一个变量,当然也可以作为某个函数的参数来使用的。所以,你还应知道函数指针是如何作为某个函数的参数来传递使用的。
给你一个实例:
要求:我要设计一个CallMyFun函数,这个函数可以通过参数中的函数指针值不同来分别调用MyFun1、MyFun2、MyFun3这三个函数(注:这三个函数的定义格式应相同)。
实现:代码如下:
//自行包含头文件
void MyFun1(int x);
void MyFun2(int x);
void MyFun3(int x);
typedef void (*FunType)(int ); //②. 定义一个函数指针类型FunType,与①函数类型一至
void CallMyFun(FunType fp,int x);

int main(int argc, char* argv[])
{
CallMyFun(MyFun1,10); //⑤. 通过CallMyFun函数分别调用三个不同的函数
CallMyFun(MyFun2,20);
CallMyFun(MyFun3,30);
}
void CallMyFun(FunType fp,int x) //③. 参数fp的类型是FunType。
{
fp(x);//④. 通过fp的指针执行传递进来的函数,注意fp所指的函数是有一个参数的
}
void MyFun1(int x) // ①. 这是个有一个参数的函数,以下两个函数也相同
{
printf(“函数MyFun1中输出:%d\n”,x);
}
void MyFun2(int x)
{
printf(“函数MyFun2中输出:%d\n”,x);
}
void MyFun3(int x)
{
printf(“函数MyFun3中输出:%d\n”,x);
}
输出结果:略

C语言中enum、struct、union

enmu:

在C语言中有一种对软件工程来讲,可以大大提高程序可读性的数据类型,那就是枚举(enum)。一般的定义方式如下:
enum enum_type_name{
ENUM_CONST_1,
ENUM_CONST_2,
...
ENUM_CONST_n
} enum_variable_name;
enum_type_name 是自定义的一种数据数据类型,而enum_variable_name为enum_type_name类型的一个变量。实际上 enum_type_name类型是对一个变量取值范围的限定,而花括号内是它的取值范围,即enum_type_name 类型的变量 enum_variable_name只能取值为花括号内的任何一个值,如果赋给该类型变量的值不在列表中,则会报错或者警告。

实际上在此定义了一组常量:ENUM_CONST_1、ENUM_CONST_2、...、ENUM_CONST_n,这些常量可以用来给任何一种类型的数据赋值,在这种意义下与#define定义的常量几乎没有区别。
enum变量类型还可以给其中的常量符号赋值,如果不赋值则会从被赋初值的那个常量开始依次加1,如果都没有赋值,它们的值从0开始依次递增1。如分别用一个常数表示不同颜色
typedef enum{
GREEN = 1,
RED,
BLUE,
GREEN_RED = 10,
GREEN_BLUE
}Color.
其中各常量名代表的数值分别为:
GREEN = 1
RED = 2
BLUE = 3
GREEN_RED = 10
GREEN_BLUE = 11

struct and union:

union共用体
构造数据类型,也叫联合体
用途:使几个不同类型的变量共占一段内存(相互覆盖)

struct结构体是一种构造数据类型
用途:把不同类型的数据组合成一个整体-------自定义数据类型

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结构体变量所占内存长度是各成员占的内存长度的总和。


共同体变量所占内存长度是各最长的成员占的内存长度。


共同体每次只能存放哪个的一种!!

共同体变量中起作用的成员是尊后一次存放的成员,
在存入新的成员后原有的成员失去了作用!

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Structure 与 Union主要有以下区别:

1. struct和union都是由多个不同的数据类型成员组成, 但在任何同一时刻, union中只存放了一个被选中的成员, 而 struct的所有成员都存在。在struct中,各成员都占有自己的内存空间,它们是同时存在的。一个struct变量的总长度等于所有成员长度之和。 在Union中,所有成员不能同时占用它的内存空间,它们不能同时存在。Union变量的长度等于最长的成员的长度。

2. 对于union的不同成员赋值, 将会对其它成员重写, 原来成员的值就不存在了, 而对于struct的不同成员赋值是互不影响的。

2009年4月18日星期六

glibc 2.10的新特性

GNU C 函数库(GNU C Library,简称glibc)是开源的C编译程序,最新版是2.9版。glibc的维护者Ulrich Dreeper的博客上透露了2.10版的主要特性:
POSIX 2008,C++兼容,支持C++ 201x,DNS NSS改进,libcrypt中使用网络安全服务包(Network Security Services),printf hooks,更好的malloc可扩展性,Automatic使用优化函数等等。

C语言静态变量与静态函数

C语言程序可以看成由一系列外部对象构成,这些外部对象可能是变量或函数。而内部变量是指定义在函数内部的函数参数及变量。外部变量定义在函数之外,因此可以在许多函数中使用。由于C语言不允许在一个函数中定义其它函数,因此函数本身只能是“外部的”。

由于C语言代码是以文件为单位来组织的,在一个源程序所有源文件中,一个外部变量或函数只能在某个文件中定义一次,而其它文件可以通过extern声明来访问它(定义外部变量或函数的源文件中也可以包含对该外部变量的extern声明)。
而static则可以限定变量或函数为静态存储。如果用static限定外部变量与函数,则可以将该对象的作用域限定为被编译源文件的剩余部分。通过 static限定外部对象,可以达到隐藏外部对象的目的。因而,static限定的变量或函数不会和同一程序中其它文件中同名的相冲突。如果用 static限定内部变量,则该变量从程序一开始就拥有内存,不会随其所在函数的调用和退出而分配和消失。
C语言中使用静态函数的好处:

  1. 静态函数会被自动分配在一个一直使用的存储区,直到退出应用程序实例,避免了调用函数时压栈出栈,速度快很多。
  2. 关键字“static”,译成中文就是“静态的”,所以内部函数又称静态函数。但此处“static”的含义不是指存储方式,而是指对函数的作用域仅局限 于本文件。 使用内部函数的好处是:不同的人编写不同的函数时,不用担心自己定义的函数,是否会与其它文件中的函数同名,因为同名也没有关系。

c语言中static的语义
1.static变量:
1).局部
a.静态局部变量在函数内定义,生存期为整个源程序,但作用域与自动变量相同,只能在定义该变量的函数内使用。退出该函数后, 尽管该变量还继续存在,但不能使用它。
b.对基本类型的静态局部变量若在说明时未赋以初值,则系统自动赋予0值。而对自动变量不赋初值,则其值是不定的。
2).全局
全局变量本身就是静态存储方式, 静态全局变量当然也是静态存储方式。但是他们的作用域,非静态全局 变量的作用域是整个源程序(多个源文件可以共同使用); 而静态全局变量则限制了其作用域, 即只在定义该变量的源文件内有效, 在同一源程序的其它源文件中不能使用它。
2.static函数(也叫内部函数)
只能被本文件中的函数调用,而不能被同一程序其它文件中的函数调用。区别于一般的非静态函数(外部函数)
static在c里面可以用来修饰变量,也可以用来修饰函数。
先看用来修饰变量的时候。变量在c里面可分为存在全局数据区、栈和堆里。其实我们平时所说的堆栈是栈而不包含对,不要弄混。
int a ;
main()
{
int b ;
int c* = (int *)malloc(sizeof(int));
}
a是全局变量,b是栈变量,c是堆变量。
static对全局变量的修饰,可以认为是限制了只能是本文件引用此变量。有的程序是由好多.c文件构成。彼此可以互相引用变量,但加入static修饰之后,只能被本文件中函数引用此变量。
static对栈变量的修饰,可以认为栈变量的生命周期延长到程序执行结束时。一般来说,栈变量的生命周期由OS管理,在退栈的过程中,栈变量的生命也就 结束了。但加入static修饰之后,变量已经不在存储在栈中,而是和全局变量一起存储。同时,离开定义它的函数后不能使用,但如再次调用定义它的函数 时,它又可继续使用, 而且保存了前次被调用后留下的值。
static对函数的修饰与对全局变量的修饰相似,只能被本文件中的函数调用,而不能被同一程序其它文件中的函数调用。
static 声明的变量在C语言中有两方面的特征:
  1)、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。
  2)、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。

  问题:Static的理解

  关于static变量,请选择下面所有说法正确的内容:

  A、若全局变量仅在单个C文件中访问,则可以将这个变量修改为静态全局变量,以降低模块间的耦合度;

  B、若全局变量仅由单个函数访问,则可以将这个变量改为该函数的静态局部变量,以降低模块间的耦合度;

  C、设计和使用访问动态全局变量、静态全局变量、静态局部变量的函数时,需要考虑重入问题;

  D、静态全局变量过大,可那会导致堆栈溢出。

  答案与分析:

  对于A,B:根据本篇概述部分的说明b),我们知道,A,B都是正确的。

  对于C:根据本篇概述部分的说明a),我们知道,C是正确的(所谓的函数重入问题,下面会详细阐述)。

  对于D:静态变量放在程序的全局数据区,而不是在堆栈中分配,所以不可能导致堆栈溢出,D是错误的。

  因此,答案是A、B、C。

  问题:不可重入函数

  曾经设计过如下一个函数,在代码检视的时候被提醒有bug,因为这个函数是不可重入的,为什么?

unsigned int sum_int( unsigned int base )
{
 unsigned int index;
 static unsigned int sum = 0; // 注意,是static类型的。
 for (index = 1; index <= base; index++)
 {
  sum += index;
 }
 return sum;
}

  答案与分析:

  所谓的函数是可重入的(也可以说是可预测的),即:只要输入数据相同就应产生相同的输出。
  这个函数之所以是不可预测的,就是因为函数中使用了static变量,因为static变量的特征,这样的函数被称为:带“内部存储器”功能的的函 数。因此如果我们需要一个可重入的函数,那么,我们一定要避免函数中使用static变量,这种函数中的static变量,使用原则是,能不用尽量不用。
  将上面的函数修改为可重入的函数很简单,只要将声明sum变量中的static关键字去掉,变量sum即变为一个auto 类型的变量,函数即变为一个可重入的函数。
  当然,有些时候,在函数中是必须要使用static变量的,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。

sizeof()函数深入理解

一、好首先看看sizeof和strlen在MSDN上的定义:

首先看一MSDN上如何对sizeof进行定义的:

sizeof Operatorsizeof expressionThe sizeof keyword gives the amount of storage, in bytes, associated with a variable or a type (including aggregate types). This keyword returns a value of type size_t.The expression is either an identifier or a type-cast expression (a type specifier enclosed in parentheses).When applied to a structure type or variable, sizeof returns the actual size, which may include padding bytes inserted for alignment. When applied to a statically dimensioned array, sizeof returns the size of the entire array. The sizeof operator cannot return the size of dynamically allocated arrays or external arrays.然后再看一下对strlen是如何定义的:

strlenGet the length of a string.Routine Required Header:strlen size_t strlen( const char *string );Parameterstring:Null-terminated string LibrariesAll versions of the C run-time libraries.Return ValueEach of these functions returns the number of characters in string, excluding the terminal NULL. No return value is reserved to indicate an error.RemarksEach of these functions returns the number of characters in string, not including the terminating null character. wcslen is a wide-character version of strlen; the argument of wcslen is a wide-character string. wcslen and strlen behave identically otherwise.

二、由几个例子说开去。

第一个例子:

char* ss = "0123456789";sizeof(ss) 结果 4 ===》ss是指向字符串常量的字符指针sizeof(*ss) 结果 1 ===》*ss是第一个字符char ss[] = "0123456789";sizeof(ss) 结果 11 ===》ss是数组,计算到\0位置,因此是10+1sizeof(*ss) 结果 1 ===》*ss是第一个字符char ss[100] = "0123456789";sizeof(ss) 结果是100 ===》ss表示在内存中的大小 100×1strlen(ss) 结果是10 ===》strlen是个函数内部实现是用一个循环计算到\0为止之前int ss[100] = "0123456789";sizeof(ss) 结果 400 ===》ss表示再内存中的大小 100×4strlen(ss) 错误 ===》strlen的参数只能是char* 且必须是以''\0''结尾的char q[]="abc";char p[]="a\n";sizeof(q),sizeof(p),strlen(q),strlen(p);结果是 4 3 3 2

第二个例子:

class X{int i;int j;char k;};X x;cout<<<<

第三个例子:

char szPath[MAX_PATH]

如果在函数内这样定义,那么sizeof(szPath)将会是MAX_PATH,但是将szPath作为虚参声明时(void fun(char szPath[MAX_PATH])),sizeof(szPath)却会是4(指针大小)

三、sizeof深入理解。

* 1.sizeof操作符的结果类型是size_t,它在头文件中typedef为unsigned int类型。该类型保证能容纳实现所建立的最大对象的字节大小。
* 2.sizeof是算符,strlen是函数。
* 3.sizeof可以用类型做参数,strlen只能用char*做参数,且必须是以''\0''结尾的。sizeof还可以用函数做参数,比如:

short f();printf("%d\n", sizeof(f()));

输出的结果是sizeof(short),即2。
* 4.数组做sizeof的参数不退化,传递给strlen就退化为指针了。
* 5.大部分编译程序 在编译的时候就把sizeof计算过了 是类型或是变量的长度这就是sizeof(x)可以用来定义数组维数的原因

char str[20]="0123456789";int a=strlen(str); //a=10;int b=sizeof(str); //而b=20;

* 6.strlen的结果要在运行的时候才能计算出来,时用来计算字符串的长度,不是类型占内存的大小。
* 7.sizeof后如果是类型必须加括弧,如果是变量名可以不加括弧。这是因为sizeof是个操作符不是个函数。
* 8.当适用了于一个结构类型时或变量, sizeof 返回实际的大小, 当适用一静态地空间数组, sizeof 归还全部数组的尺 寸。 sizeof 操作符不能返回动态地被分派了的数组或外部的数组的尺寸
* 9.数组作为参数传给函数时传的是指针而不是数组,传递的是数组的首地址,如:

fun(char [8])fun(char [])

都等价于 fun(char *) 在C++里传递数组永远都是传递指向数组首元素的指针,编译器不知道数组的大小如果想在函数内知道数组的大小, 需要这样做:进入函数后用memcpy拷贝出来,长度由另一个形参传进去

fun(unsiged char *p1, int len){ unsigned char* buf = new unsigned char[len+1] memcpy(buf, p1, len);}

有关内容见: C++ PRIMER?
* 10. 计算结构变量的大小就必须讨论数据对齐问题。为了CPU存取的速度最快(这同CPU取数操作有关,详细的介绍可以参考一些计算机原理方面的书),C++在处理数据时经常把结构变量中的成员的大小按照4或8的倍数计算,这就叫数据对齐(data alignment)。这样做可能会浪费一些内存,但理论上速度快了。当然这样的设置会在读写一些别的应用程序生成的数据文件或交换数据时带来不便。MS VC++中的对齐设定,有时候sizeof得到的与实际不等。一般在VC++中加上#pragma pack(n)的设定即可.或者如果要按字节存储,而不进行数据对齐,可以在Options对话框中修改Advanced compiler页中的Data alignment为按字节对齐。
* 11.sizeof操作符不能用于函数类型,不完全类型或位字段。不完全类型指具有未知存储大小的数据类型,如未知存储大小的数组类型、未知内容的结构或联合类型、void类型等。如sizeof(max)若此时变量max定义为int max(),sizeof(char_v) 若此时 char_v定义为char char_v [MAX]且MAX未知,sizeof(void)都不是正确形式

四、结束语

sizeof使用场合。

* 1.sizeof操作符的一个主要用途是与存储分配和I/O系统那样的例程进行通信。例如:

  void *malloc(size_t size),   size_t fread(void * ptr,size_t size,size_t nmemb,FILE * stream)。

* 2.用它可以看看一类型的对象在内存中所占的单元字节。

void * memset(void * s,int c,sizeof(s))

* 3.在动态分配一对象时,可以让系统知道要分配多少内存。
* 4.便于一些类型的扩充,在windows中就有很多结构内型就有一个专用的字段是用来放该类型的字节大小。
* 5.由于操作数的字节数在实现时可能出现变化,建议在涉及到操作数字节大小时用sizeof来代替常量计算。
* 6.如果操作数是函数中的数组形参或函数类型的形参,sizeof给出其指针的大小。

2009年4月17日星期五

memset函数详细说明

1。void *memset(void *s,int c,size_t n)
总的作用:将已开辟内存空间 s 的首 n 个字节的值设为值 c。

2。例子
#include

void main(){
char *s="Golden Global View";

clrscr();

memset(s,'G',6);
printf("%s",s);

getchar();
return 0;
} 
3。memset() 函数常用于内存空间初始化。如:
char str[100];
memset(str,0,100);

4。memset()的深刻内涵:用来对一段内存空间全部设置为某个字符,一般用在对定义的字符串进行初始化为‘ ’或‘\0’;例:char a[100];memset(a, '\0', sizeof(a));

memcpy用来做内存拷贝,你可以拿它拷贝任何数据类型的对象,可以指定拷贝的数据长度;例:char a[100],b[50]; memcpy(b, a, sizeof(b));注意如用sizeof(a),会造成b的内存地址溢出。

strcpy就只能拷贝字符串了,它遇到'\0'就结束拷贝;例:char a[100],b[50];strcpy(a,b);如用strcpy(b,a),要注意a中的字符串长度(第一个‘\0’之前)是否超过50位,如超过,则会造成b的内存地址溢出。

5.补充:一点心得
memset可以方便的清空一个结构类型的变量或数组。

如:
struct sample_struct
{
char csName[16];
int iSeq;
int iType;
};

对于变量
struct sample_strcut stTest;

一般情况下,清空stTest的方法:
stTest.csName[0]='\0';
stTest.iSeq=0;
stTest.iType=0;

用memset就非常方便:
memset(&stTest,0,sizeof(struct sample_struct));

如果是数组:
struct sample_struct TEST[10];
则
memset(TEST,0,sizeof(struct sample_struct)*10);

6。strcpy
原型:extern char *strcpy(char *dest,char *src);
用法:#i nclude
功能:把src所指由NULL结束的字符串复制到dest所指的数组中。
说明:src和dest所指内存区域不可以重叠且dest必须有足够的空间来容纳src的字符串。
返回指向dest的指针。
memcpy
原型:extern void *memcpy(void *dest, void *src, unsigned int count);
用法:#i nclude
功能:由src所指内存区域复制count个字节到dest所指内存区域。
说明:src和dest所指内存区域不能重叠,函数返回指向dest的指针。
memset
原型:extern void *memset(void *buffer, int c, int count);
用法:#i nclude
功能:把buffer所指内存区域的前count个字节设置成字符c。
说明:返回指向buffer的指针。