Memória, funções e objetos em C

Duração e passagem de parâmetros

Objeto	Duração
Automático de um bloco	Até sair do bloco
Global ou static	Execução do programa
Alocação dinâmica	De malloc bem-sucedido até free

C passa argumentos por valor. *p = 9 pode alterar o objeto do chamador, mas p = NULL altera apenas a cópia local do apontador. Para substituir o apontador do chamador, devolve o novo valor ou recebe int **.

Nunca devolvas o endereço de um objeto automático: deixa de existir no retorno, mesmo que um teste ainda leia os mesmos bits. A convenção conserva retorno e contexto, mas C não exige stack frames em memória; argumentos podem ir em registos.

Alocação e propriedade

• malloc(n * sizeof *p) devolve memória não inicializada ou NULL. Valida overflow do produto, a falha e os dados antes de os ler. Define quem liberta, exatamente uma vez; copiar um apontador não cria outro objeto.
• Depois de free, os apontadores que designavam o objeto têm valor indeterminado. Para realloc com tamanho não nulo, guarda o resultado num temporário: na falha o bloco antigo continua válido, no sucesso usa o endereço devolvido. Trata tamanho zero separadamente.
• Uma struct pode conter padding; uma union partilha armazenamento e precisa de etiqueta da alternativa ativa. Não envies estruturas cruas num protocolo: serializa campos com larguras e ordem de bytes definidas.

Alinhamento e tamanho

Com char 1, short 2 e int 4, os campos char[10], int, short começam em 0, 12 e 16 e a struct ocupa 20 bytes com padding. A union ocupa 12. Estas contas dependem da ABI indicada; sizeof, _Alignof e offsetof verificam a implementação.

Fila circular

Com capacidade $C>0$, conserva in, out e count. Avança cada índice módulo $C$; count = 0 significa vazio e count = C significa cheio. in == out pode ocorrer nos dois casos. A cópia de elementos com apontadores é superficial; realocar o array não reorganiza uma fila que atravessou o fim.

Funções e interfaces

• int (*operation)(int) aponta para uma função; int *operation(int) declara uma função que devolve apontador. Um cast não adapta assinaturas; valida índices de tabelas.
• Um tipo incompleto, como struct sprite;, permite uma interface opaca. Funções com ... exigem contrato de contagem e tipos (va_start, va_arg, va_end); float promove-se para double e inteiros pequenos normalmente para int.

Alocação, aliases e realocação.