一、宏定义（#define）
宏定义是预处理指令，用来给常量、表达式或代码片段起别名，预处理阶段会直接替换文本
1、常量宏
#define PI 3.1415926
#define MAX_NUM 100
2. 带参数的宏
#define ADD(a, b) ((a) + (b)) // 加括号避免优先级问题
#define SQUARE(x) ((x) * (x))宏替换是 "文本替换 "，比如 SQUARE(3+2) 会变成 (3+2)*(3+2)（加括号才正确，否则会变成 3+2*3+2）
宏替换无类型检查，可能会导致出错（比如传非数值类型）
注意结尾不要加分号，否则会导致替换出来的值报错
二、结构体（struct）
结构体用来封装不同类型的数据（比如一个学生的姓名、年龄、成绩）
1、定义结构体类型
struct Student {
char name[20]; // 姓名
int age; // 年龄
float score; // 成绩
};
2、定义结构体变量并初始化
struct Student stu1 = {"张三",19,60.5};
3. 访问结构体成员（用.操作符）
printf("姓名：%s，年龄：%d，成绩：%.1f\n", stu1.name, stu1.age, stu1.score);
4. 修改成员
strcpy(stu1.name, "李四"); // 字符串赋值用strcpy，不能直接stu1.name="李四"
stu1.score = 98.0;
printf("修改后：%s，%d，%.1f\n", stu1.name, stu1.age, stu1.score);
5. 结构体指针（用->操作符）
struct Student *p = &stu1;
printf("通过指针访问：%s，%d\n", p->name, p->age);结构体类型是（struct 结构体名），比如（struct Student)，不能省略struct
结构体占用的内存是成员变量的内存之和（可能有内存对齐，比如 char [20]+int+float 通常占 28 字节）
结构体可以嵌套使用
三、共用体（union)
共用体和结构体用法类似，不同在于共用体是共享内存
1、定义共用体
union Data {
int i;
float f;
char c;
};
union Data d;
printf("共用体大小：%zu 字节\n", sizeof(d)); // 输出4（取最大成员float的大小）
2、赋值int成员
d.i = 100;
printf("d.i = %d\n", d.i); // 输出100
// 此时访问f/c会是乱码（内存被覆盖）
printf("d.f = %f\n", d.f); // 输出无意义的浮点数
3、赋值float成员（覆盖之前的int内存）
d.f = 3.14f;
printf("d.f = %.2f\n", d.f); // 输出3.14
printf("d.i = %d\n", d.i); // 输出浮点数3.14对应的整数编码（乱码）共用体大小 = 最大成员的大小
常用于 "异构数据" 场景（比如存储不同类型但不同时使用的数据），或解析二进制数据（比如拆分整型的字节）。
四、typedef
typedef 用来给已有类型起 "别名"，简化复杂类型的书写（比如结构体、指针、数组）
cs
1、给基本类型起别名
typedef int MyInt;
typedef float Score;
2、给结构体起别名（最常用）
typedef struct { // 匿名结构体+typedef，直接定义别名
char name[20];
int age;
} Student; // 别名是Student，无需写struct Student
3、给指针类型起别名
typedef int* IntPtr;
MyInt a = 10; // 等价于int a=10
Score s = 95.5; // 等价于float s=95.5
Student stu = {"王五", 20}; // 直接用Student，不用struct
printf("姓名：%s，年龄：%d\n", stu.name, stu.age);
IntPtr p = &a; // 等价于int *p=&a
printf("*p = %d\n", *p); // 输出10typedef不创建新类型，只是给现有类型起别名
对比 #define：typedef 有类型检查，#define 只是文本替换
五、枚举（enum）
枚举用来定义一组有名字的常量（比如星期、颜色、状态码），增强代码可读性
cs
1、定义枚举类型（默认从0开始，依次+1）
enum Week {
MON, // 0
TUE, // 1
WED, // 2
THU, // 3
FRI, // 4
SAT, // 5
SUN // 6
};
2、自定义枚举值
enum Color {
RED = 1,
GREEN = 3,
BLUE = 5
};
enum Week today = WED;
printf("今天是周%d\n", today); // 输出2
enum Color c = GREEN;
printf("绿色的枚举值：%d\n", c); // 输出3
if (today == 2) // 枚举本质是整型，可以赋值/比较
{
printf("今天是周三\n");
}枚举常量是整型，可直接用整数赋值（但不建议，失去枚举的意义）
常用于替代魔法数字（比如用SUCCESS=0、ERROR=1 代替直接写 0/1）
六、位操作
位操作直接操作二进制位，效率极高，常用于硬件控制、数据压缩、权限管理等场景。核心运算符：&（按位与）、|（按位或）、^（按位异或）、~（按位取反）、<<（左移）、>>（右移）
cs
int a = 6; // 二进制：0110
int b = 3; // 二进制：0011
1、按位与（对应位都为1才为1）
printf("a&b = %d\n", a & b); // 0010 → 2
2、按位或（对应位有一个1就为1）
printf("a|b = %d\n", a | b); // 0111 → 7
3、按位异或（对应位不同为1）
printf("a^b = %d\n", a ^ b); // 0101 → 5
4、按位取反（所有位取反，包括符号位）
printf("~a = %d\n", ~a); // 补码运算，结果为-7
5、左移（乘以2^n）
printf("a<<1 = %d\n", a << 1); // 1100 → 12
6、右移（除以2^n，符号位不变）
printf("a>>1 = %d\n", a >> 1); // 0011 → 3位操作只适用于整型（char、short、int、long）
左移 / 右移不要超出类型的位数（比如 int 是 32 位，左移 32 位未定义）
无符号数右移补 0，有符号数右移补符号位（正数补 0，负数补 1）
七、malloc（动态内存分配）
malloc 用来在堆区动态分配内存，使用后必须用free释放，否则内存泄漏
cs
1、分配单个int的内存
int *p1 = (int*)malloc(sizeof(int));
if (p1 == NULL) { // 必须检查是否分配成功（内存不足时返回NULL）
perror("malloc failed");
return 1;
}
*p1 = 100;
printf("*p1 = %d\n", *p1);
2、分配数组内存（5个int）
int *arr = (int*)malloc(5 * sizeof(int));
if (arr == NULL) {
perror("malloc arr failed");
free(p1); // 先释放已分配的内存
return 1;
}
// 赋值并遍历
for (int i = 0; i < 5; i++) {
arr[i] = i + 1;
printf("%d ", arr[i]); // 输出1 2 3 4 5
}
printf("\n");
3、分配结构体内存
typedef struct {
char name[20];
int age;
} Stu;
Stu *stu = (Stu*)malloc(sizeof(Stu));
if (stu == NULL) {
perror("malloc stu failed");
free(p1);
free(arr);
return 1;
}
strcpy(stu->name, "赵六");
stu->age = 22;
printf("姓名：%s，年龄：%d\n", stu->name, stu->age);
4、释放内存（必须释放，且只释放一次）
free(p1);
free(arr);
free(stu);
// 释放后指针置NULL，避免野指针
p1 = NULL;
arr = NULL;
stu = NULL;malloc(size):参数是要分配的字节数，返回void*需强制类型转换
分配失败返回NULL，必须检查，否则会导致段错误
内存泄漏：分配的内存未释放，程序结束前一直占用堆空间（长期运行的程序会耗光内存）