C语言11-自定义数据类型（共同体、typedef别名），动态内存分配（void），预处理器（宏定义#define、文件包含#include）

第 13 章 自定义数据类型

12.3 共用体

（1）结构体变量所占内存长度，可以认为是各成员占的内存长度的叠加；每个成员分别占有其自己的内存单元。

（2）共用体变量所占的内存长度等于最长的成员的长度；几个成员共用一个内存区。

① 定义共同体类型

union 类型名
{
    类型 成员名称;
    类型 成员名称;
    类型 成员名称;
    ...
}

注：类型名称和成员名称需要满足标识符规范！

② 共用体变量

1. 定义共同体变量
   ① 先定义共用体类型，再定义共用体变量
   ② 同时定义共用体类型和共用体变量
   ③ 同时定义共用体类型和枚举变量，并省略共用体类型的名称
   
2. 共用体变量的初始化
   ① 先声明变量，再给成员初始化赋值
   
   ② 同时声明变量并给第一个成员初始化赋值
     union 类型 变量名 = {第一个成员的值}
   ② 同时声明变量并给指定成员初始化赋值
     union 类型 变量名 = {.成员名称 = 第一个成员的值}
   
3. 访问共用体变量的成员
   . 运算符

③ 共用体指针

指针访问成员使用 ->   或者   (*指针).成员名称

④ 共用体存储大小（内存）

共同体的存储大小是 最大成员的长度

13.4 typedef

① 基本类型别名

语法结构：
	typedef 类型名 别名;

——结构体 与 共用体 别名语法相同，单纯两个的意义不同

② 结构体别名

第一种写法：先定义结构体类型，再取别名
第二种写法：同时定义结构体类型并取别名
第三种写法：同时定义结构体类型并取别名，且省略结构体类型名称  ——推荐

③ 共用体别名

第一种写法：先定义共用体类型，再取别名
第二种写法：同时定义共用体类型并取别名
第三种写法：同时定义共用体类型并取别名，且省略共用体类型名称

——数组、指针别名 都是把之前（数组/函数名）变量的名称 替换为 别名

④ 数组别名

元素类型名 别名[数组长度]

⑤ 指针别名

指向类型名 *别名;

第14章 动态内存分配

① C 语言内存模型

栈区（Stack）： 局部变量
堆区（Heap）：动态分配的内存空间
静态区：全局变量、静态局部变量
代码区：字面量常量、函数代码块

② void *指针

1. void * 类型的指针可以指向任何类型的数据
2. void * 类型的值【不能解引用】
3. 任何类型的指针都可以转为 void *类型的指针 （一般不需加强制转换，不会有警告）
   void *类型的指针可以转为任何类型的指针（建议【加上强制类型转换】） —— void *转为其他类型指针

③ 动态内存分配函数

​ ——以下函数来自于标准库头文件<stdlib.h>

malloc()	分配【指定字节长度】的内存空间
	原型：void *malloc(size_t size);
	
calloc()	分配内存空间，指定【元素个数和单个元素存储长度】
	原型：void *calloc(size_t num_elements, size_t element_size);
	
realloc()   调整已分配内存空间的大小
	原型：void *realloc(void *ptr, size_t size);
		——// realloc 返回新的空间的地址，该地址尽量与原空间一致，但不保证
		
free()		释放分配的内存空间

④ 动态内存分配基本原则

（1）避免分配大量的小内存块。分配堆上的内存有（一部分是）一些系统开销，所以分配许多小的内存块比分配几个大内存块的系统开销大。
（2）仅在需要时分配内存。只要使用完堆上的内存块，就需要及时释放它，否则可能出现【内存泄漏】。
（3）总是确保释放已分配的内存。在编写分配内存的代码时，就要确定好在代码的什么地方释放内存。

⑤ 内存泄漏和内存溢出

内存泄漏： 内存空间没有被正确释放，称为内存泄漏
内存溢出： 当系统分配内存空间的时候发现不够用了，称为内存溢出； 内存泄漏增加内存溢出的风险。

第 15 章 预处理器

15.1 基本介绍（不用记）

预处理器：
预处理器的主要任务包括 宏替换、文件包含、条件编译等。

预处理指令：
（1）预处理指令应该放在代码的开头部分。
（2）预处理指令都以 # 开头，指令前面可以有空白字符（比如空格或制表符），# 和指令的其余部分之间也可以有空格，但是为了兼容老的编译器，一般不留空格。
（3）预处理指令都是一行的，除非在行尾使用反斜杠，将其折行。
（4）预处理指令不需要分号作为结束符，指令结束是通过【换行符】来识别的；如果写分号，分号会成为预处理指令的一部分。
（5）预处理指令【通常不能写在函数内部】，有些编译器的扩展允许将预处理指令写在函数里，但强烈不建议这么干。

15.2 宏定义 #define

① 宏定义

​ —— 用于文本替换

#define

1. 使用宏定义定义【常量】
2. 使用宏定义给【数据类型】取别名（建议使用typedef）
3. 【表达式和语句】也可以作为宏定义的替换文本
4. 替换文本中可以包含【其他宏名称】
5. 可以使用 #undef 取消宏定义   ——只要没执行取消，前面都可以使用

② 取消宏定义

#undef

③ 带参数的宏定义

与函数区别：
（1）宏展开仅仅是【文本的替换】，不会对表达式进行计算；宏在编译之前就被处理掉了，它没有机会参与编译，也不会占用内存。
（2）函数是一段可以重复使用的代码，会被编译，会给它分配内存，每次调用函数，就是执行这块内存中的代码。

eg: // 带参数的宏定义 返回两个数中较大的
    #define MAX(x,y) x > y ? x : y

    int main()
    {

       int num = MAX(160, 45);  // MAX(160, 45) 替换为 160 > 45 ? 160 : 45;

       return 0;
    }

15.3 文件包含 #include

① 包含标准库头文件

#include <头文件名称>

② 包含自定义头文件

#include "自定义头文件路径"

1. 相对路径
   从当前文件开始，找目标文件
   
   ./ 表示当前目录（当前文件所在的目录）
   ./ 开头的路径可以省略 ./

   ../ 表示上一级目录
   ../../ 表示上上级目录
   ../../../ 表示上上上级

2. 绝对路径
   windows系统，以盘符开头，路径分隔符默认是 \, / 也可以使用
   linux 系统，以 / 开头，路径分隔符只能是 /

总结

1. 动态内存分配
   1.1 C语言内存模型：栈区、堆区、静态区、代码区
   1.2 void 类型指针
   1.3 动态内存分配的函数：malloc()、calloc()、realloc()、free()
   1.4 内存泄漏、内存溢出

2. 预处理器

   1. 宏定义 #define #undef
   2. 文件包含 #include