C语言问题

1. 数组的最大长度问题

int n[1000000];这样肯定是不行的，因为这样定义的数组用的是栈内存，系统默认值为最大1Mb，一个int型占4字节这样最大可以申请1024*1024/4=264144个，如果考虑到系统自身的占用最大值约为25000个。

int *p=(int *)malloc(1000000*sizeof(int));，这样用的是堆内存，只要你内存有那么多的连续空间就可以。

例子如下：

#include<stdio.h>
#include<malloc.h>

int main()
{
	int *p=(int *)malloc(1000000*sizeof(int));
	//int p[1000000];
	int i=0;
	for(;i<1000000;i++)
		printf("%d\n",p[i]=i);
                free(p);
	return 0;
}

 

如果非要用数组的话，一般这样写，不能再大了：

#define MAXSIZE 250000

int a[MAXSIZE];

2. fscanf和fprintf函数

将文件中的数据读出来存入指定的指针位置，例如fscanf (fp,"%d", &a[i]);

将数据存入文件中可以用fprintf函数，但是对于二进制文件，写成fprintf(fp, "%d", a[i]);就不对，因为存入的是%d格式是十进制的，所以此时不要用fprintf，换成fwrite即可。

有关二进制文件的读写参加下面一个程序：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#define DATASIZE 250000

int main(int argc, char ** argv)
{
      const char * file_name = "out.dat";
	  FILE * fp = fopen(file_name, "wb");//必须放在其他变量的定义之前
	  int i, a, b[DATASIZE];
	  srand( time(NULL) );
	  for(i=0; i<DATASIZE; i++)
	  {
		  a=rand()%100;
		  fwrite(&a, sizeof(int), 1, fp);
	  }
	  fclose(fp);

      fp = fopen(file_name, "rb");
      fread(&b, sizeof(int), DATASIZE, fp);
      
	  for(i=0; i<200; i++)
		  printf("%d  ", b[i]);
	  printf("\n");

      return 0;
}

程序说明：随机生成25万个0~100的整数以二进制的形式存入文件out.dat中，然后再读取文件out.dat中的整数挨个赋值给数组b[DATASIZE]，最后打印出该数组的前200个数。

 3. 递归栈空间溢出

        我们知道快速排序通常是用递归算法写的，虽然说号称是速度最快的（其实也不是最快的），但是我排20万个整数它就受不鸟了（貌似系统给栈空间分配的大小为2M或者8M，快速排序最坏情况下，递归深度为n，所需要的栈空间为O(n)，一个整数4位32个字节，100W*32那就有30多M了，栈空间必定溢出），排18万个整数的时候近似时间复杂度约为1.4亿，运行了0.497秒，而VC6自带库函数里面的那个qsort()要慢很多，用了1.942秒，堆排序只用了0.032秒（太给力了！），还有就是哥那个优化过的希尔排序，用了8.518秒，复杂度约为16亿，伤不起啊！

        我把快速排序稍微改进一下，用首中尾三者取中作为基准的办法，速度肯定是提高了不少，但是可排序的元素个数锐减到了3万个，4万个元素都可能导致递归栈空间溢出，5万个元素想都别想了，所以呀这个快速排序的极限是排3万个元素。而当我用3万个元素去测试的时候，快排用了0.169秒，堆排序用了0.006秒，快慢一眼明了。

        当待排序的数据量比较大时，你就别想用什么冒泡排序、直接选择排序、直接插入排序等，效率太低了！最好是用堆排序。

补充一点：

        递归算法的实现过程：是通过栈实现的，例如下面一个求阶乘的算法：

int Fac(n)

int n;

{

  if( n==1 ) return 1;

  else return n*Fac(n-1);

}

       系统最初是不回去计算的，它会在内存中开辟一个栈空间，假如说n=3，那么首先3*Fac(2)入栈，占据栈底的位置，然后2*Fac(1)入栈，此时Fac(1)就不再递归了，所以没有元素再入栈了，Fac(1)返回值1，然后2*Fac(1)、3*Fac(2)依次出栈，最终出栈的是数字6，这就是3的阶乘。

       由此可见，递归的函数越复杂，数据量越大，变量越多，那么占用的栈空间就越大，因为栈的每一层都要保存这些，其实很多的重复的，但是依然保存了，只有到该层出栈的时候才释放。编译器就是这样的，没有太多的优化，内存开销相当的大，所以——少用递归，慎用递归！

4.变量的撤销

例如，在for语句里面定义的局部变量，在for执行完后，这个变量其实是还没有撤销的，只有等到下一个括号之后才撤销，比如下面的C++程序就能输出6：

int main()
{
 for(int i=1; i<6; i++)
 {}
 cout<<i<<endl;
    return 0 ;
}

还比如，调用函数时，函数的局部变量，在函数调用结束后，也不一定就能立即撤销。很奇怪吧？请看：

#include <stdlib.h>

int *zollty()

{

       int p[]={2,8};

       return p;

}

 

int main()

{

       int *str=NULL;

       str=zollty();

       printf("%d  %d\n",str[0],str[1]);

       printf("%d  %d\n",str[0],str[1]);

       return 0;

}

猜猜运行结果是什么？第一个printf居然输出了数组p的值。而如果把数组类型和函数类型改成char，那就得不到局部变量的值了。

参见我的另一篇文章：《函数调用与变量生存期》。

end