《Expert C Programming》閱讀筆記

　　從接觸Linux開始，一直學習並使用C語言，C語言與Linux是相輔相成的。從剛開始對C的瞭解學習到慢慢熟練使用，漸漸認識到C的精妙，C語言比較貼合底層硬件，要求編碼時對程序更精確的掌控。

　　經過閱讀《C專家編程》，對C語言的理解包括編譯等都有了更深入的瞭解，C強調一切由程序員實現，編碼時須要保證本身程序的準確，《C專家編程》給我最有意義的認識是：在編碼時更清楚程序的運行細節，從底層硬件及Linux系統函數實現的角度更深刻的認識了高質量編碼。

　　書中經過實例講解，並給出編程挑戰，閱讀跟實踐相結合，加深了對內容的理解，編程實現的同時讓人有茅塞頓開的感受。下面總結幾個印象最深入的知識點：

　　一. 程序運行時的數據結構:

　　清楚的瞭解了可執行程序的各個段(文本段、數據段、bss段)，以及其在內存中的佈局(以下圖)。

　　

　　1.編譯「hello world」程序，在可執行文件中執行ls -l，獲得文件的整體大小。運行size獲得文件裏各個段的大小。

　　

　　2.增長一個全局的int[1000]數組聲明，從新進行編譯，再用上面的命令獲得整體及各個段的大小。能夠清楚看到增長全局的未初始化的int數組，都保存在bss段。

　　

　　3.如今，在數組的聲明中增長初始值（C語言並不強迫對數組進行初始化時爲每一個元素提供初始值）。能夠看到初始化全局數組後，使數組從BSS段轉換到數據段。

　　

　　4.在函數內聲明一個巨大的數組。而後再聲明一個巨大的局部數組，最後在加入一個函數，並在函數內部聲明一個大數組。能夠看到後面增長的局部大數組聲明都佈局在文本段。

　　

二．對內存的思考

　　閱讀此章節後，對Intelx86的內存工做原理以及MMU都有了進一步的理解，並對linux自己的系統函數實現及貼合硬件的優化進行了學習和了解(例如提到的memcpy函數的優化實現)，總結一下印象比較深的幾個知識點：

　　1.虛擬內存

　　a.虛擬內存 – 使用磁盤保存運行進程的映像，經過「頁」的形式組織，頁就是磁盤和內存之間來回移動的單位

　　b.在磁盤上有個特殊的交換區，用來保存從內存中換出的進程

　　c.進程只能操做位於物理內存中的頁面

　　2.Cache

　　a.Cache的操做速度域系統的週期時間相同

　　b.Cache包含一個地址的列表以及它們的內容，全部對內存的讀取和寫入都要通過cache

　　c.Cache採用寫直達，寫回法，保持命中

　　d.行Line是對Cache進行訪問的單位，一個行內的數據成爲塊block

　　3.堆和數據段

　　a.堆中的全部東西都是匿名的，不能按名字訪問，只能經過指針

　　b.堆內存的回收沒必要與所分配順序一致，它甚至能夠不回收

　　c.管理內存的調用：malloc、free、brk和sbrk（調整數據段的大小）

　　4.內存泄漏

　　a.堆常常出現兩種類型的問題

　　b.釋放和改寫仍在使用的內存（內存損壞）

　　c.未釋放再也不使用的內存（內存泄漏）

　　每次malloc後，調用free釋放它。或者，儘量地使用alloca來分配，它會被自動釋放掉。

　　5.總線錯誤

　　a.總線錯誤計劃局都是因爲未對齊的讀和寫引發的，而數據項是不能跨越頁面或Cache邊界的

　　b.編譯器經過自動分配和填充數據來進行對齊

　　以上是本身在閱讀筆記中總結的印象比較深入的兩個點，看《C專家編程》的同時，實例編碼調試，從不一樣的角度、深度去理解了C編程的奧妙，仍是比較有成就感的。書中不少有趣的IT歷史事件，項目實例等也讓我獲益匪淺，總之，即便多了點滴認識，也是很愉快的:)。