操作系统与系统级编程期末复习关键点：汇编、C语言与指针

"操作系统与系统级编程的期末复习总结，涵盖了代码表示、编程级别、C与汇编的关系、变量存储、指针以及函数指针等核心概念。" 在操作系统与系统级编程的学习中，理解代码的表示至关重要。编程级别分为高级语言、汇编语言和机器语言。高级语言如C++、Java等，与特定的CPU无关，抽象程度高，易于编写；而汇编语言则直接对应于特定CPU的指令集，与硬件关系密切；机器语言是最低级别的编程语言，由二进制代码组成，直接被CPU执行。 程序的执行是由一系列指令按照顺序执行的。每个指令包含操作码和操作数，指示CPU执行特定操作。指令执行过程中，程序计数器（PC）通常会在执行完一条指令后自动增加，指向下一条指令，但也可以通过 jmp 指令或分支语句改变其指向。 C语言和汇编语言之间存在紧密联系。C语言编写的源代码经过编译器转化为汇编指令，再由汇编器进一步转化为机器可执行的二进制代码。这种过程使得C语言具备了较高的移植性。 在程序中，变量的存储分为局部变量和全局变量。局部变量只在其定义的作用域内有效，而全局变量在整个程序中都是可见的。全局变量分为已初始化和未初始化两类，它们在内存中的布局不同。指针是C语言中强大的工具，它存储了变量的地址，允许间接访问和修改变量的值。在32位系统中，指针通常占用4个字节。声明指针变量仅分配存储地址，而间接引用（解引用）才真正访问内存。指针可以进行加减运算，但操作的指针类型需一致。指针的使用能提高代码效率，但也可能导致错误，如内存泄漏或指针悬空。 指针在访问数组时展现出了优势，无论数组类型如何，都能通过指针轻松访问，增强了代码的可读性和硬件关联性。然而，指针也有其缺点，如过度自由可能导致程序员自我困扰（"shoot themselves in the foot"），并可能破坏程序的清晰抽象。例如，误操作指针可能导致不可预期的行为。 函数指针是另一个关键概念，它允许我们把函数当作值来处理。定义函数指针时，需要注意语法，如`void (*foo)(int)`表示foo是一个接受整型参数且无返回值的函数指针。初始化函数指针时，需要确保正确地赋值为函数地址。 操作系统与系统级编程的学习涉及到对底层计算机工作原理的理解，包括代码的表示、内存管理、控制流以及高级概念如函数指针。这些知识点不仅是期末复习的重点，也是深入理解和开发系统级软件的基础。