堆分配与字符串存储结构详解

堆分配存储表示是一种在计算机内存中管理字符串数据的方式，特别是在没有硬件直接支持字符串操作的环境中。它涉及到以下几个关键概念： 1. **堆空间分配**：系统首先在可用内存区域开辟一个专门用于存储字符串值的空间，这个空间被称为串值存储空间。系统会动态地为新创建的字符串分配内存，确保内存的灵活性。 2. **符号表**：与此同时，系统会维护一个符号表，用于记录每个字符串变量的信息，包括变量名、对应串值在堆空间中的起始地址、字符串的长度等。这样可以方便地查找和管理字符串。 3. **长度与位置**：字符串长度指的是串中字符的数量，是衡量其大小的重要指标。字符在串中的位置通过序号表示，子串的位置则是指子串的第一个字符在主串中的位置。 4. **字符串抽象数据类型**：字符串在计算机科学中被视为一种重要的抽象数据类型，它是非数值数据的一种，如源代码、文本数据等。由于硬件结构通常专注于数值计算，因此需要软件层面的支持来处理字符串。 5. **基本概念**：字符串是由零个或多个字符按照特定顺序排列形成的，具有长度和空串的概念。空串是长度为零的串，而空格串则由一个或多个空格构成。子串是主串中的连续字符序列，子串的位置和字符位置是字符串处理中的重要操作。 6. **相等性判断**：两个字符串是否相等，只看它们的值是否完全相同，即字符序列是否一致。字符串值需要用双引号括起来，以区分空串和空格串，后者虽然可能不含字符，但占据空间。 在教学课程中，关于堆分配存储表示的讲解通常会涵盖字符串抽象数据类型的定义、存储结构的设计（如字符数组、链表等）、字符串运算算法的实现，以及字符串模式匹配的基础知识。例如，如何在没有内置指令的情况下，使用循环结构（如For循环）进行字符串操作，以及在软件学院的课堂上，针对09级本科生，会教授这些内容，以便他们在实际编程中处理字符串数据。通过理论学习和实践练习，学生能够理解和掌握如何有效地管理和操作堆分配的字符串。