CS-第 4 周

像素

像素是构成图像的最小彩色点。
如果我们将图像想象为由零和一组成，则零代表黑色，而一代表白色：

RGB （红、绿、蓝） 是代表每种颜色数量的数字。在 Adobe Photoshop 中，我们看到以下设置：

我们可以在上图中看到所选数量的红色、绿色和蓝色如何改变颜色。我们还可以在该图像中看到，颜色不仅仅由三个值表示，而是由特殊数字和符号组成的值表示。例如，值 255 表示为 FF。

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十六进制

十六进制数字系统是一种仅使用 16 个字符书写数字的数字系统。它们如下：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F

在十六进制数字系统中，每列代表 16 个级别。
0 – 00 为
1 – 01 为
9 – 作为 09
10 – 作为 0A
15 – 作为 0F
16 – 10 为
255 表示为 FF，因为 16 x 15（或 F）等于 240 加 15 等于 255。这是可以用十六进制表示的最大两位数。

十六进制数字系统允许以更短的形式表达数据。因此，方便更紧凑地表达信息。

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记忆

如果我们使用十六进制数字系统对内存块进行编号，我们可以将它们想象如下：

很难确定图中的块 10 代表的是内存位置还是值 10。因此，所有的十六进制数通常都用前缀 0x 来表示：

我们将值 50 赋给整型变量 n：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int n = 50;
    printf("%i\n", n);
}
</stdio.h>

程序如何将该值存储在内存中可以如下所示：

C 语言有以下内存操作运算符：

• & – 给出内存中值的地址。
• * – 告诉编译器转到内存位置。

如果我们想知道第n个学习器的内存地址，我们可以将上面的代码更改如下：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F

%p – 让您查看内存位置的地址。当我们运行代码时， &n 返回变量 n 在内存中以 0x 开头的地址。

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指针

指针是一个变量，存储该值在计算机内存中的地址。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int n = 50;
    printf("%i\n", n);
}
</stdio.h>

其中 p 是一个指针，包含整数 n 的地址。

指针通常存储为 8 字节值。 p 存储的是上图中值 50 的地址。
我们可以将指针视为从内存中的一个位置指向另一个位置的箭头：

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细绳

String 只是一个字符数组。例如，字符串 s = "HI!" 在计算机内存中可以表示为：

名为

s 的指针告诉编译器给定值的第一个字节位于何处：

我们可以创建一个

字符串变量，如下所示：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int n = 50;
    printf("%p\n", &n);
}
</stdio.h>

上面的代码打印从位置 s 开始的字符数组。

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字符串比较

我们将

字符串数据类型的变量值相互比较：

int n = 50;
int *p = &n;

在上面的代码中，我们为变量 s 和 t 赋予相同的“Hi！”即使我们给出值“不同”，结果屏幕上也会显示消息。
为了找出发生这种情况的原因，我们可以为变量 s 和 t 赋予相同的值，并在计算机内存中表示它们，如下所示：

所以上面的代码实际上是在尝试比较变量 s 和 t 的内存位置，而不是它们的值。

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复印

给出以下代码：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    char *s = "HI!";
    printf("%s\n", s);
}
</stdio.h>

在

string t = s中，s的地址被复制到t。这不会产生我们想要的结果，因为该值未被复制 - 仅复制其地址。

s 和 t 指向相同的内存块。我们无法将其值从 s 复制到 t，而是它们变成了指向单个字符串的两个指针。

malloc - 允许程序员分配一定大小的内存块。
free – 要求计算机释放之前分配的内存块。
我们更改代码以创建真实副本：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F

malloc(strlen(s) 1) - 将变量 s 的长度加一并为其字符分配空间。然后，通过for循环，将s的值复制到t中。

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垃圾值

如果我们向编译器请求一块内存，则不能保证该内存是空闲的。分配的内存可能已经被计算机使用过，因此有可能存在不需要的值：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int n = 50;
    printf("%i\n", n);
}
</stdio.h>

当我们运行这段代码时，为数组分配了 1024 个内存位置，但是当我们使用 for 循环显示数组元素的值时，我们发现并非所有的值都是 0。

每当我们要求计算机为变量分配内存时，最好将其初始化为 0 或其他值。

本文使用 CS50x 2024 源码。

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