解开C语言的秘密《关键字》(第六期)
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目录
1、struct 关键字的理解和柔性数组
1.1 结构体传参问题
1.2 柔性数组的理解与简单使用：
2、union 内存级布局理解
2.1大小端对 union 的影响：
2.2 内存对齐的概念：
3、enum 是你想的这样吗
3.1 枚举类型的简单使用
3.2 #define宏 与 枚举 的区别
4、typedef 深入理解
4.1 typedef 的使用
4.2 typedef 跟 #define 的区别
4.3 typedef 细节上的问题
5、关键字的分类总结
1、struct 关键字的理解和柔性数组
说起 struct 关键字，学过 C 语言的小伙伴应该都有了解，struct 也可以理解成自定义类型，我们知道 C 语言内置类型远远还不够满足我们的需求，假设说我们要录入一个学生的信息，简简单单的 int char 这些是完全不够的，一个学生的信息拥有姓名，性别，年龄，身高，地址... 所以 C 语言就提供了 struct 可以使我们程序猿自定义想要的类型，我们就先简单看下它的语法吧：
但是我们通常在创建结构体的时候会用 typedef 来重命名一下，避免书写的复杂：
typedef struct stu
{
char name[10];
char sex;
int age;
float high;
char addr[30];
}stu;
int main()
{
stu s;
return 0;
}1.1 结构体传参问题
虽然现在我们还没讲到指针这个章节，所以这部分内容有指针基础的小伙伴可以看下，没基础的小伙伴可以等学完指针再回过头来看这个问题：
上面两个打印函数哪个函数会更好呢？
这里我们简单了解一个知识点，当结构体作为参数传递给函数时，我们可以选择传值调用或者是传址调用，简单来说，传值是需要在函数接收时在开辟一个相同大小的结构体来接收，（形参只是实参的一份临时拷贝）传址则只需要用一个同类型指针变量来即可，然后通过指针可以直接访问到这个结构体。
有了这样一个概念我们就应该能明白，显然是 Printf2 这个函数会更好一些！
函数传参的时候，参数是需要压栈，会有时间和空间上的系统开销。 如果传递一个结构体对象的时候，结构体过大，参数压栈的的系统开销比较大，所以会导致性能的下降。
结论： 结构体传参的时候，要传结构体的地址。
1.2 柔性数组的理解与简单使用：
或许有很多小伙伴没听过柔性数组的概念，但它确实存在，C99 中，结构中的最后一个元素允许是未知大小的数组，这就叫做柔性数组，但结构体中的柔性数组成员前必须至少有一个其他成员。包含柔性数成员的结构用 malloc( ) 函数进行内存的动态分配，并且分配的内存应该大于结构的大小，以适应柔性数组的预期大小。
struct Data
{
int num;
int arr[];
};定义好了之后，我们通常就可以使用了(简单使用)：
通过以上代码我们可以发现，我们用 malloc( ) 函数申请了一个 struct Data 类型大小的空间，并加上 10 个整型的空间，这里我想问小伙伴们一个问题，此时如果我们用 sizeof 求结构体的大小它会是多大呢？
在 Linux 平台环境下我们也做了一个测试：
这里有小伙伴就纳闷了，我们明明已经给结构体里数组分配空间了啊，但是为何只占 4 个字节呢？
其实在定义这个结构体的时候，已经确定不包含柔性数组的内存大小了，柔性数组可以理解不占结构体的内存，只是说我们在使用柔性数组时需要把它当作结构体的一个成员！
没完全理解没关系，接下来我们用图解让小伙伴们可以更直观的理解柔性数组：
在看下面一张图片之前，我们得先了解 malloc 函数开辟的空间是在堆区开辟的，堆区是先使用低地址后使用高地址(栈区相反)，数组的下标是随着地址的增长而增长的！
通过上面的讲解，相信你们已经了解了柔性数组这个概念，实在不了解也无所谓，这个东西确实不常用。
2、union 内存级布局理解
union 关键字的用法与 struct 关键字的用法非常相似，union 并不会为每一个数据成员分配空间，在 union 中所有的数据成员共用一个空间，联合变量的大小，至少是最大成员的大小（因为联合至少得有能力保存最大的那个成员）。所有数据成员具有相同的起始地址：
一个 union 只分配一个足够大的空间来容纳最大长度的数据成员，比如上面的例子，最大成员是 int ，所以 union Data 大小就是 int 数据类型的大小！ 而且，union 中的成员，同一时间只能存储其中一个数据成员！
上例注意：c 变量永远在 a 变量的低地址处！每一个都是第一个元素！
2.1大小端对 union 的影响：
前几期中我们了解了大小端的概念，既然联合体是共用内存的，而且联合体中每个元素都能称得上是第一个元素，我们不妨来思考如下这样一段代码：
显然打印小端的结果我们并不意外，但是这段代码内存中的布局是怎么样的呢？这跟大小端存储又有什么关系呢？
这里我们来回忆一下大小端存储的概念：
- 大端：按照字节为单位，低权值位数据存储在高地址处；
- 小端：按照字节为单位，低权值位数据存储再低地址处；
这里也就验证了我们之前的一个结论：在 union 中里面每个成员都是第一个元素！
2.2 内存对齐的概念：
可能有的小伙伴写过 union 包括 struct 的代码，在求这些自定义类型大小的时候， 可能求出的大小并不是我们想的一样，这就要考虑到我们的内存对齐了，这里我们不细讲，只是一笔带过，小伙伴感兴趣可以自行下来了解！
当最大成员大小不是最大对齐数的整数倍的时候，就要对齐到最大对齐数的整数倍。
对齐数 = 编译器默认的一个对齐数 与 该成员大小的较小值
VS 中默认的值为 8
3、enum 是你想的这样吗
3.1 枚举类型的简单使用
enum 是枚举关键字，枚举字面意思上理解就是一一列举，在我们生活中，比如从周一到周日，这是一个集合，也可以一一列举出来，一年有12个月，同理。
枚举的一般的定义方式：
enum Color
{
RED,
GREEN,
BLUE,
YELLOW,
};以上就是枚举的一般定义方式，在 { } 中的内容是枚举类型的可能取值，也叫枚举常量。
RED，GREEN，BLUE，YELLOW 这些成员都是常量，也就是我们所说的枚举常量（常量一般用大写），这些可能取值都是有值的，默认从0开始，一次递增1，当然在定义的时候也可以赋初值：
3.2 #define宏 与 枚举 的区别
我们可以使用 #define 定义常量，为什么非要使用枚举？
枚举的优点：
- 增加代码的可读性和可维护性
- 和#define定义的标识符比较枚举有类型检查，更加严谨。
- #define 宏常量是在预编译截断进行简单替换，枚举常量则是在编译的时候确定其值。
- 防止了命名污染（封装）
- 在一般调试器里，可以体调试枚举常量，但不能调试宏常量。
- 使用方便，枚举一次可以定义大量相关的常量，而 #define 宏一次只能定义一个。
4、typedef 深入理解
4.1 typedef 的使用
或许有很多人认为 typedef 是定义一个新的类型，如果从字面意思理解的话 type 是数据类型的意思，def(lne) 是定义的意思，这么一看好像真实定义数据类型，不过这种理解是不正确的。
typedef 是给一个已存在的数据类型(不是变量)取一个别名，而非定义一个新的数据类型。我们通常称 typedef 为类型重命名。
那么那一般如何使用呢？
- 对一般类型进行重命名
- 对结构体类型进行重命名
- 对指针进行重命名
- 对复杂结构进行重命名
4.2 typedef 跟 #define 的区别
在编程中，每个人都有自己写代码的习惯，我不知道有没有小伙伴喜欢这样定义变量：
int a, b, c;这种写法我是不推荐的，代码可读性不高，调试起来不方便....
我们来看一个例子：
为什么会出现以上情况呢？因为 * 号先跟 ptr1 结合了，所以 ptr2 用的是 int 类型。
那么这里我们在思考一个问题，如果用 typedef 或者 #define 可以解决这个问题吗？
通过实验我们可以看出，如果是用 tpyedef 是可以解决这个问题的，为什么呢？因为 typedef 是类型重命名，我们把 int* 类型重新给它取了一个名字而已，这个定义的每个变量都是 int* 类型，而 #define 并不一样，他只是简单的宏替换而已！
4.3 typedef 细节上的问题
对于一些编程的初学者来说，如果一些知识点没有了解透彻，在写代码碰到问题却又不明白其中的原理是很苦恼的一件问题，接下来就带小伙伴们看一个细节上使用 typedef 可能会碰到的问题：
如上这串代码显然是不可行的，那么肯定有疑问，为什么不可以呢？
C 中 typedef 不支持这种类型的扩展，不能当成简单的宏替换！但是 #define 可以，因为他只是宏替换。
typedef staict int sint32_t;如上代码看似是合理的，但是编译都会出错， 因为 typedef 是属于存储关键字，存储关键字，不可以同时出现，也就是说，在一个变量定义的时候，只能有一个。
5、关键字的分类总结
看到这里，相信你们对 C 语言(C89 C90) 所有的关键字都有所理解了，这里最后会给关键字进行分类，方便小伙伴们的理解。
C语言关键字的内容在这里就全部讲完，下期就开始进入到我们深入理解符号的讲解哦！
前路浩浩荡荡，万物皆可期待！