嵌入式C语言学习笔记 - 共同体、枚举、内存使用

整体学习笔记都是基于Linux平台实现的代码编写；

通过vscode中的remote-ssh组件远程登录到Ubuntu系统中，代码编译通过GCC实现；

联合体（公用体、共同体）

核心：一种数据可能有多种数据类型，一个自定义的数据类型；

联合体的两种定义方式

union money1
{
	char a;
	int b;
	float c;
	double d;
};


typedef union
{
	int a;
	float b;
	double c;
}money_t; //起别名

特点如下：

1.所有的变量都使用同一个内存空间；

2.所占的内存大小为最大数据类型成员的长度（也受内存对齐影响）；

3.每次只能给一个变量进行赋值，因为第二次赋值会覆盖原有的数据；

4.怎么存储的，怎么读取；

细节点

1. 1.以最大的单个成员长度为准
2. 2.总大小一定是最大数据类型单个成员的整数倍；
3. 示例如下：

4. typedef union 
   {
   	char a[60];
   	int b;
   	float c;
   	double d;
   }money_t;
   
   int main(int argc,char *argv[])
   {
       money_t money;
   	printf("the size of money_t is %lu\n",sizeof(money));//结果64
   }

   联合体和结构体的差别

5. 使用的区别

   结构体：一种事物中包含多个属性；

   共同体：一个属性有多种数据类型；

7. 存储方式

   结构体：各存各的；

   共同体：存一起，多次存会覆盖；

9. 内存占用

   结构体：各个变量的总和（受内存对齐影响）；

   共同体：最大数据类型整数倍（受内存对齐影响）；

11. 枚举

12. 枚举（Enumeration）是一种用户定义的类型，它允许程序员定义一组命名的整型常量。

13. 枚举类型在处理一组固定的常量值时非常有用；

14. enum Weekdays
    { 
        Sunday, 
        Monday, 
        Tuesday, 
        Wednesday, 
        Thursday, 
        Friday, 
        Saturday 
    };
    
    
    void printDay(enum Weekdays day) 
    {
        switch (day) 
        {
            case Sunday:
                printf("Sunday\n");
                break;
            case Monday:
                printf("Monday\n");
                break;
            // 其他情况...
            default:
                printf("Invalid day\n");
        }
    }

15. 指定枚举成员的值

    在定义枚举时，可以为每个成员指定一个值。如果未指定，默认从0开始，每个成员的值依次增加1；

动态内存分配

依赖头文件<stdlib.h>

常见函数

malloc（memory allocation）：申请连续内存空间（效率更高一些）；

calloc（contiguous allocation）： 申请连续内存空间+数据初始化（不同数据类型初始化内容不一致）；

realloc（re- allocation ） ：修改申请内存空间大小（扩容：空间原有数据不受影响）

free：释放已经申请的内存空间

<stdlib.h>声明：

extern void *malloc (size_t __size)//申请内存空间大小（1byte）

extern void *calloc (size_t __nmemb, size_t __size)//申请对象的数量，申请对象占用空间的大小

extern void *realloc (void *__ptr, size_t __size) //需要重新申请空间指针（__ptr）以及空间大小（__size）

extern void free (void *__ptr) //入参已申请内存空间的指针（__ptr）

重点注意：内存使用完后需要及时释放（根据实际业务需要），不及时释放可能会造成内存泄漏；

使用细节说明：

1.malloc 创建内存空间的单位是字节；

2.malloc 返回的是void类型的指针，没有步长的概念，也无法获取空间的数据，需要强制转换；

3.malloc 返回的是首地址，没有空间大小；最好定义一个变量记录总大小；

4.malloc 申请的空间不会自动消失，如果不能正确及时释放，会导致内存泄漏；

5.malloc 申请的空间过多，会产生虚拟内存（虚拟：假的，当申请空间过多，因为每一个内存空间不会在刚申请的时候就立马使用，所以C语言并不会立马就在内存中开辟空间，而是什么时候开始存储数据了，才会真正的分配空间；目的：为了提高内存的使用效率）；

6.malloc 申请的空间没有初始化的数值，需要先赋值才能使用；

7.free释放空间之后，内存空间中的户数叫做脏数据，可能被清空，可能被修改为其他值；

8.calloc 就是在malloc的基础上增加一个初始化的动作；不同数据类型初始化值不同；

9.realloc 修改之后的空间，地址值有可能发生变化，也有可能不变，但是原本的数据不会丢失；

10.realloc 修改之后，无需释放原来的空间，函数底层会进行处理；

C语言内结构

栈（heap）：函数运行的区域（函数内部变量、数组、传参、返回）（压栈、出栈），自动分配释放；[可读、可写]；

堆（stark）：运行过程中调用malloc、calloc、realloc动态申请内存的区域，由程序员分配及释放；[可读，可写]

代码区：运行时代码加载到这里（临时存储）；[只读区域]

初始化静态区：全局变量，static修饰的变量，已经初始化，程序运行时开辟，程序结束时自动释放；[可读，可写]

未初始化静态区：static 全局变量，未初始化，程序运行时开辟，程序结束时自动释放；[可读，可写]

常量区：只读字符串数组，程序运行时开辟，程序结束时释放；[只读区域]