Распределение памяти при выполнении программы.
Распределение памяти
Программа обычно помещается в отдельную непрерывную область памяти.
-
Код константы
-
Статические данные
-
Куча
-
Динамическая область памяти
-
Стек
Поскольку области кода констант и статических данных умеют фиксированные размеры, они распределяются в начале памяти. Две области переменной длины – Куча и стек помещаются в противоположные концы остающейся памяти. При таком способе, если программа использует большой стек во время одной фазы вычисления и большую кучу во время другой фазы, то меньше шансов что памяти окажется недостаточно.
Malloc – возвращает нетипизированный указатель, который должен быть явно приведен к требуемому типу данных.
Free – освобождение памяти.
New - выделение.
Delete – освобождение.
Компонент исполняющей системы, который выделяет и освобождает память, называется менеджером кучи.
Это делается посредством поддержки списка свободных блоков памяти. Когда сделан запрос на выделение памяти, она ищется в этом списке, а при освобождении блок снова присоединяется к списку свободных блоков. Таким образом, возникает проблема фрагментации памяти, за которой так же должен следить менеджер кучи. С помощью виртуальной памяти, менеджер кучи может выделять память почти бесконечно, не сталкиваясь с проблемой фрагментации.
-
Куча. Менеджер кучи. Фрагментация динамической памяти.
-
Концепция виртуальной памяти. Страничная организация памяти.
-
Сегментный принцип организации памяти. Сегментация памяти.
-
Указатели. Операции над указателями. Типизированные и нетипизированные указатели.
Указатели
Переменная, значением которой является адрес другой переменной. Объект на который указывают называется указуемым, или обозначаемым объектом. Для описания указателей используется операция косвенной адресации. & указывает, что нам нужен адрес, а не значение переменной. Указатели применяются скорее для вычисления с адресами ячеек, чем с их содержимым. Разница между переменной указателем и указуемым объектом.
Различия между указателем константой и указателем на константный указуемый объект.
Типизированные указатели не явно могут быть преобразованы в указатели на void, но не обратно.
Указатели нужны для реализации динамических структур данных, например списков, деревьев и т.д.
- Язык программирования. Общие принципы построения и использования языков программирования.
- Стандарты языков программирования.
- Лямбда-исчисление. Аппликация, абстракция, редукция, преобразование.
- Списки и функциональные выражения в функциональных языках программирования.
- Механизмы и средства взаимодействия программы с операционной системой.
- Функциональное программирование. Основные положения. Основные отличия от других типов языков программирования.
- Классификация языков программирования. Близость языков программирования к естественному языку.
- Унификация и хорновский клоз в логических языках программирования.
- Модель вычислений функциональных языков программирования.
- Языки программирования низкого уровня.
- Средства разработки графического интерфейса пользователя. Эргономические свойства человеко-машинного интерфейса.
- Процедурные языки программирования. Основные отличия от других типов языков.
- Обоснование выбора языка программирования.
- Перегрузка в языках программирования.
- Логические языки программирования. Основные положения и понятия. Основные отличия от других типов языков программирования.
- Объектно-ориентированные языки программирования (ооп). Основные отличия от других концепций языков программирования.
- Полиморфизм в ооп. Виртуальные функции. Таблицы виртуальных функций.
- Структура языка программирования. Синтаксис и семантика языка программирования. Расширенная форма Бэкуса-Наура.
- Наследование в ооп. Множественное наследование. Проблемы множественного наследования.
- Инкапсуляция в ооп. Контроль доступа.
- Понятие класса и объекта в ооп. Атрибуты, методы, конструктор и деструктор, статические члены класса.
- Диаграммы классов uml. Основные элементы и обозначения.
- Данные. Средства описания данных. Типизация языка.
- Преобразования типов. Контроль соответствия типов данных.
- Ооп. Основные концепции ооп.
- Современные интегрированные схемы разработки программ. Основные компоненты среды программирования.
- Декомпозиция программ.
- Трансляторы. Интерпретация и компиляция.
- Макропроцессоры и макрогенераторы.
- Потоки и процессы. Сходства и различия.
- Мониторы и защищаемые переменные в параллельном программировании.
- Семафоры в параллельном программировании. Типы семафоров.
- Отладчики. Генераторы кода и приложений.
- Параллельная обработка данных и параллелизм. Параллельное и распределенное программирование.
- Основные проблемы параллельного и распределенного программирования.
- Оценка максимально возможного параллелизма.
- Основные модели параллельного программирования.
- Оптимизатор. Основные функции оптимизатора.
- Обработка исключительных ситуаций. Иерархия и виды исключительных ситуаций.
- Операторы обработки исключительных ситуаций в различных языках программирования.
- Элементарные типы данных.
- Перегрузка данных, операторов, методов.
- Составные типы данных.
- Механизмы логического вывода. Прямая и обратная цепочки рассуждений.
- Пространство имен, область видимости, время жизни переменных.
- Ошибки при работе с вещественными числами. Смешанная арифметика.
- Операторы выбора и условные операторы.
- Вещественные числа. Способы представления. Операции над вещественными числами.
- Оператор присваивания. Операторы цикла.
- Распределение памяти при выполнении программы.
- Динамические структуры данных. Реализация динамических структур данных с помощью указателей.
- Библиотеки программ и классов. Статические и динамические библиотеки. Критерии проектирования библиотек.
- Подпрограммы. Формальные и фактические параметры подпрограмм.
- Передача параметров подпрограмме.
- Программный стек и его изменение.
- Рекурсивный и итерационный методы решения задач. Виды рекурсий.
- Общая характеристика языков ассемблера: назначение, принципы построения и использования; структура языка.
- Сериализация и десериализация. Методы сериализации объектов в базу данных.