共用体（联合体）

定义与语法
共用体是一种自定义类型，所有成员共享同一块内存空间，其大小由最大成员决定。语法如下：

union 类型名 {
    数据类型 成员1;
    数据类型 成员2;
    // ...
};

示例

union DATA {
    int a;
    char c;
    float f;
};

特性

• 成员共享内存，修改任一成员会影响其他成员的值。
• 大小为最大成员的大小（如 union DATA 的大小为 sizeof(float)）。

应用场景

• 大小端判断：通过共用体访问同一内存的不同类型数据。
• 函数参数传递：如 Linux 的 epoll 事件结构体中使用共用体传递不同事件类型。

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枚举类型

定义与语法
枚举用于定义一组命名的整型常量，限定变量的取值范围。语法如下：

enum 类型名 { 枚举值1, 枚举值2, ... };

示例

enum WEEK { MON=0, TUE, WED, THU=5, FRI, SAT, SUN };

特性

• 默认从 0 开始递增，可显式赋值（如 THU=5 后 FRI 为 6）。
• 枚举值为 int 类型，可直接用于整型表达式。

应用场景

• 搭配 switch：提高代码可读性。
• 状态标识：如月份、星期等有限集合。

代码示例

typedef enum { JAN, FEB, MAR, ..., JULY } MONTH;
MONTH mon = MAY;
switch (mon) {
    case JAN: printf("January\n"); break;
    // ...
}

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位操作

运算符与功能

运算符	功能	示例
&	按位与	a & b（清特定位为 0）
`	`	按位或
^	按位异或	a ^ b（交换两数）
~	按位取反	~a（所有位反转）
<<	左移（低位补 0）	a << 2
>>	右移（逻辑/算术）	a >> 2

应用场景

• 硬件寄存器操作：如设置或清除特定位。
• 数据交换：通过异或实现无临时变量的两数交换。

示例

int a = 20, b = 10;
a = a ^ b;  // 异或交换
b = a ^ b;
a = a ^ b;

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堆内存管理

核心函数

• malloc(size_t size)：动态申请指定大小的内存。
• free(void *ptr)：释放已申请的内存。

注意事项

• 内存泄漏：未释放不再使用的内存，导致程序最终崩溃。
• 野指针：释放后未置空指针，可能引发非法访问。

示例

int *arr = (int *)malloc(10 * sizeof(int));
if (arr != NULL) {
    // 使用内存
    free(arr);
    arr = NULL;  // 避免野指针
}