CSAPP学习记录-Course Overview

这是我开始学习CSAPP的笔记的第一遍，在接下来的内容，我会分享自己在学习CSAPP时的笔记，感受等等，学习资料来自b站

声明：所有内容基于自己的理解，如有错误感谢大家指出。

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这节课主要就讲了讲整门课程会讲的几个主题，并举了一些小例子，我记录了一下

一.数据类型界限

#include <stdio.h>

int main() {
    int a1 = 300 * 400*500;
	int b1 = 400 * 500*300;
	printf(a1);
	printf(b1);

	int a2 = 40000 * 40000;
	int b2 = 50000 * 50000;
	printf(a2);
	printf(b2);

    
}

执行上述代码，输出如下。

1600000000
-1794967296
-647710720
-647710720
3.140000
0.000000

你会发现对于int类型的输入，如果超出了范围，会有一个值去表示，但这个值很明显不是正确的计算结果，但庆幸的是，基本的结合律等运算规律还是满足。但对于浮点类型的数，他就不满足交换律了，这是因为浮点数在表示时会舍弃掉那些看起来影响不大的数据，导致出现了-1e20+3.14=-1e20的现象。 

二.内存引用 

楼主主要用java，c学过但网的差不多了，看到这里c居然没有对数组的界限做一个判断还是挺吃惊的。不得不说java还是挺不错的，直接告诉你数组越界，如果是c出现这样的情况，当你发现你写的程序没有报错，反而出现一串奇怪的数字肯定是及其懵逼的。。。。。

进入主题，产生上述现象原因牵扯到一个内存分配的问题(见下图)，对于fun函数c会给他分配一块连续的内存(这是问题产生的关键)，正是因为分配了一块连续的内存，才会导致你访问超出数组下标的内存不会出错，因为这块是有东西的(即图中的23456区域)，fun(2),fun(3)都会去修改d的内存的数据，所以导致d的返回值异常。45没有影响是因为没有修改d,而6报错是因为你修改了程序运行必备的东西，比如用来记录已经分配了的内存的区域。(可不可能是页表?)

三.代码层面的优化

可以看到，几乎相同的程序，运行的速度相差了接近二十倍，这只是在个人电脑上的差异，在某些特定的电脑，差距可能更大。（庆幸自己写代码的习惯是一行行去访问）

为什么会产生如此大的差异呢，可以看下面这张图

可以看到，copyij访问内存的吞吐量比copyji大得多(吞吐量是左边竖着的那列，单位是MB/s)。个人猜测的话copyij访问内存的方式是*(src + i * 2048+j),每次移动都是一个单位一个单位移动，而copyji每次访问则是2048个单位去移动，然后根据空间局部性原理，某个数据被访问那么它附近的数据也会马上被访问，src的调入内存的页应该是连着放的，所以copyji会频繁涉及到页面置换，消耗大量时间。