结构
编写程序时，可能要使用一个变量来保存多个相关的数据。C 语言中，可以使用结构（structure）来实现这个功能。每份数据称为结构的成员（member）。
#include <stdio.h>
// 声明 Person 结构，它包含两个成员变量。
struct Person {
float heightInMeters;
int weightInkilos;
};
int main(int argc, const char * argv[]) {
// 声明类型为结构的变量时，需要使用关键字 struct
struct Person mikey;
// 通过点语法来访问结构的成员变量
mikey.heightInMeters = 1.7;
mikey.weightInkilos = 96;
struct Person aaron;
aaron.heightInMeters = 1.97;
aaron.weightInkilos = 84;
printf("Mikey 的升高是 %.2f。\n", mikey.heightInMeters);
printf("Mikey 的体重是 %d。\n", mikey.weightInkilos);
printf("Aaron 的升高是 %.2f。\n", aaron.heightInMeters);
printf("Aaron 的体重是 %d。\n", aaron.weightInkilos);
return 0;
}
说明：以上代码通过 struct 关键字声明了一个 Person 结构，它包含两个成员变量：名称为 heightInMeters 的 float 类型变量，以及名称为 weightInkilos 的 int 类型变量。
在声明类型为结构的变量时，每次都需要使用关键字 struct。为了简化输入，通常使用 typedef 关键字为某个结构声明一个新的类型。
#include <stdio.h>
// 声明 Person 结构
typedef struct {
float heightInMeters;
int weightInkilos;
} Person;
// 计算一个人的 BMI 指数
float bodyMassIndex(Person p) {
return p.weightInkilos / (p.heightInMeters * p.heightInMeters);
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
Person mikey;
mikey.heightInMeters = 1.7;
mikey.weightInkilos = 96;
Person aaron;
aaron.heightInMeters = 1.97;
aaron.weightInkilos = 84;
float bmi;
// 将 Person 结构传给一个函数
bmi = bodyMassIndex(mikey);
printf("Mikey 的 BMI 指数是：%.2f。\n", bmi);
bmi = bodyMassIndex(aaron);
printf("Aaron 的 BMI 指数是：%.2f。\n", bmi);
return 0;
}
堆
- 栈中的内存会在调用函数时由系统自动分配，并在函数结束后自动释放。这也是局部变量常被称为自动变量的原因。
- 帧：函数中的局部变量。
- 缓冲区（buffer）：表示一块连续的内存，缓冲区来自特定的内存区域——堆（heap），堆和栈是分开的。
- 在堆上，缓冲区独立于任何函数的栈。因此，它可以在多个函数中使用。
- 使用
malloc()函数可以得到一块内存缓冲区。当程序不再使用这块缓冲区时，可以调用free()函数以释放相应的内存，将其返还给堆。
示例：为程序分配一块至少存放 1000 个 float 变量的内存。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> // malloc 和 free 函数都来自 stdlib
int main(int argc, const char * argv[]) {
// 声明指针变量
float *startOfBuffer;
// 从堆分配指定字节数的内存
// 通过 sizeof() 函数获得 1 个缓冲区的准确大小
startOfBuffer = malloc(1000 * sizeof(float));
// ......使用缓冲区......
// 释放之前分配到的内存，使之能够被重新使用
free(startOfBuffer);
// 将指针变量赋值为空
startOfBuffer = NULL;
return 0;
}
以上示例中，startOfBuffer 是一个指针，它指向缓冲区中的第一个浮点数，如下图所示：
我们也可以在堆中为结构分配一块缓冲区。例如，在堆中为 Person 结构分配内存的代码如下：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 声明 Person 结构
typedef struct {
float heightInMeters;
int weightInkilos;
} Person;
// 计算一个人的 BMI 指数
float bodyMassIndex(Person *p) {
return p->weightInkilos / (p->heightInMeters * p->heightInMeters);
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
// 为一个 Person 结构分配内存，
// 现在 mikey 是一个指针，指向一块连续的内存区域（堆中的一个缓冲区）
Person *mikey = (Person *)malloc(sizeof(Person));
// 为一个 Person 结构分配内存
mikey->heightInMeters = 1.7;
mikey->weightInkilos = 96;
// 计算并输出 BMI 指数
float bmi = bodyMassIndex(mikey);
printf("Mikey 的 BMI 指数是：%.2f。\n", bmi);
// 释放之前分配到的内存，使之能够被重新使用
free(mikey);
// 将指针变量赋值为空
mikey = NULL;
return 0;
}
注意到，p->weightInkilos 的作用是：先获取指针 p 指向的数据结构，然后返回该结构的成员变量 weightInkilos，如下图所示：
也可以理解为：获取对象中的一个属性的值。
堆中的结构，是 Objective-C 对象的实现基础。
