变量的作用域
C语言根据变量作用域的不同，将变量分为局部变量和全局变量
1.局部变量
1> 定义：在函数内部定义的变量，称为局部变量。形式参数也属于局部变量。
2> 作用域：局部变量只在定义它的函数内部有效，即局部变量只有在定义它的函数内部使用，其它函数不能使用它。
2.全局变量
1> 定义：在所有函数外部定义的变量，称为全局变量。
2> 作用域：全局变量的作用范围是从定义变量的位置开始到源程序结束，即全局变量可以被在其定义位置之后的其它函数所共享。
变量的存储类型
* 变量的存储类型就是指变量存储在什么地方。有3个地方可以用于存储变量：普通内存、运行时堆栈、硬件寄存器。变量的存储类型决定了变量何时创建、何时销毁以及它的值能保持多久，也就是决定了变量的生命周期。
* C语言根据变量的存储类型的不同，可以把变量分为：自动变量、静态变量、寄存器变量。
1.自动变量
1> 定义：自动变量是存储在堆栈中的。
2> 哪些是自动变量：被关键字auto修饰的局部变量都是自动变量，但是极少使用这个关键字，基本上是废的，因为所有的局部变量在默认情况下都是自动变量。
3> 生命周期：在程序执行到声明自动变量的代码块(函数)时，自动变量才被创建；当自动变量所在的代码块(函数)执行完毕后，这些自动变量就会自行销毁。如果一个函数被重复调用，这些自动变量每次都会重新创建。
2.静态变量
1> 定义：静态变量是存储在静态内存中的，也就是不属于堆栈。
2> 哪些是静态变量：
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所有的全局变量都是静态变量
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被关键字static修饰的局部变量也是静态变量
3> 生命周期：静态变量在程序运行之前创建，在程序的整个运行期间始终存在，直到程序结束。
1 #include <stdio.h> 2 int a; 3 4 void test() { 5 static int b = 0; 6 b++; 7 8 int c = 0; 9 c++; 10 11 printf("b=%d, c=%d ", b, c); 12 } 13 14 int main() { 15 int i; 16 // 连续调用3次test函数 17 for (i = 0; i<3; i++) { 18 test(); 19 } 20 return 0; 21 }
* 第3行的变量a、第6行的变量b都是静态变量，第9行的变量c、第16行的变量i是自动变量。
* 因为第6行的变量b是静态变量，所以它只会被创建一次，而且生命周期会延续到程序结束。因为它只会创建一次，所以第6行代码只会执行一次，下次再调用test函数时，变量b的值不会被重新初始化为0。
* 注意：虽然第6行的变量b是静态变量，但是只改变了它的存储类型(即生命周期)，并没有改变它的作用域，变量b还是只能在test函数内部使用。
* 我们在main函数中重复调用test函数3次，输出结果为： b = 1, c = 1
b = 2, c = 1
b = 3, c = 1
3.寄存器变量
1> 定义：存储在硬件寄存器中的变量，称为寄存器变量。寄存器变量比存储在内存中的变量访问效率更高(默认情况下，自动变量和静态变量都是放在内存中的)
2> 哪些变量是寄存器变量：
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被关键字register修饰的自动变量都是寄存器变量
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只有自动变量才可以是寄存器变量，全局变量和静态局部变量不行
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寄存器变量只限于int、char和指针类型变量使用
3> 生命周期：因为寄存器变量本身就是自动变量，所以函数中的寄存器变量在调用该函数时占用寄存器中存放的值，当函数结束时释放寄存器，变量消失。
4> 使用注意：
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由于计算机中寄存器数目有限，不能使用太多的寄存器变量。如果寄存器使用饱和时，程序将寄存器变量自动转换为自动变量处理
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为了提高运算速度，一般会将一些频繁使用的自动变量定义为寄存器变量，这样程序尽可能地为它分配寄存器存放，而不用内存
结构体
形式：
struct 结构体名{
类型名1 成员名1;
类型名2 成员名2;
……
类型名n 成员名n;
};
结构体变量的定义
1.先定义结构体类型，再定义变量
struct Student { char *name; int age; }; struct Student stu;
2.定义结构体类型的同时定义变量
struct Student { char *name; int age; } stu;
3.直接定义结构体类型变量，省略类型名
struct { char *name; int age; } stu;
结构体的注意点
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不允许对结构体本身递归定义
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结构体内可以包含别的结构体
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定义结构体类型，只是说明了该类型的组成情况，并没有给它分配存储空间，就像系统不为int类型本身分配空间一样。只有当定义属于结构体类型的变量时，系统才会分配存储空间给该变量
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结构体变量占用的内存空间是其成员所占内存之和，而且各成员在内存中按定义的顺序依次排列
结构体内存结构
1、结构体所占用的内存与其成员的声明顺序有关，例如:
1 struct stu1 { 2 char a; //1个字节 3 char b; //1个字节 4 int c; //4个字节 5 }; 6 struct stu2 { 7 char a; 8 int c; 9 char b; 10 }; 11 12 sizeof(stu1) --> 8 ?; //和系统有关 13 sizeof(stu2) --> 12 ?; //和系统有关
2、宽度和对齐的概念：
1）每个成员的宽度用sizeof即可知道，例如bool和char是1，short是2，int是4，string是8。 2）预编译命令#pragma pack(n), n=1,2,4,8,16用来指定"对齐系数"，#pragma pack()用来恢复默认。 3）数据成员对齐规则：结构体struct（或联合体union）的成员，第一个成员的偏移量为0，以后每个数据成员的偏移量取其宽度和对齐系数的最小值。 4）结构体自身对齐规则：结构体自身也要对齐，对齐按照其成员最大宽度和对齐系数的最小值。
解析（#pragma pack(4)）：
1 struct stu1 { 2 char a; //1个字节 偏移0 3 char b; //1个字节 偏移1 4 //由于对齐系数是4，这里要补充2个字节。 5 int c; //4个字节 偏移4 6 }; 7 sizeof(stu1) --> 8 8 struct stu2 { 9 char a; //1个字节，偏移0，占1个字节 10 //由于对齐系数是4，这里要补充3个字节 11 int c; //4个字节，偏移4 12 char b; //1个字节，偏移8 13 //由于对齐系数是4，这里要补充3个字节 14 }; 15 sizeof(stu2) --> 12
结构体的初始化
将各成员的初值，按顺序地放在一对大括号{}中，并用逗号分隔，一一对应赋值。
比如初始化Student结构体变量stu
struct Student { char *name; int age; }; struct Student stu = {"Zhy", 23};
只能在定义变量的同时进行初始化赋值，初始化赋值和变量的定义不能分开，下面的做法是错误的：
struct Student stu; stu = {"Zhy", 23};
结构体的使用
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一般对结构体变量的操作是以成员为单位进行的，引用的一般形式为：结构体变量名.成员名
-
如果某个成员也是结构体变量，可以连续使用成员运算符"."访问最低一级成员
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相同类型的结构体变量之间可以进行整体赋值
结构体数组
定义方式
struct Student { char *name; int age; }; struct Student stu[5]; //第一种 struct Student { char *name; int age; } stu[5]; //第二种 struct { char *name; int age; } stu[5]; //第三种
初始化
struct { char *name; int age; } stu[2] = { {"Zhy", 23}, {"zz", 18} };
结构体作为函数参数
将结构体变量作为函数参数进行传递时，其实传递的是全部成员的值，也就是将实参中成员的值一一赋值给对应的形参成员。因此，形参的改变不会影响到实参
指向结构体的指针
* 每个结构体变量都有自己的存储空间和地址，因此指针也可以指向结构体变量
* 结构体指针变量的定义形式：struct 结构体名称 *指针变量名
* 有了指向结构体的指针，那么就有3种访问结构体成员的方式
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结构体变量名.成员名
-
(*指针变量名).成员名
-
指针变量名->成员名
#include <stdio.h> int main(int argc, const char * argv[]) { // 定义一个结构体类型 struct Student { char *name; int age; }; // 定义一个结构体变量 struct Student stu = {"Zhy", 23}; // 定义一个指向结构体的指针变量 struct Student *p; // 指向结构体变量stu p = &stu; /* 这时候可以用3种方式访问结构体的成员 */ // 方式1：结构体变量名.成员名 printf("name=%s, age = %d ", stu.name, stu.age); // 方式2：(*指针变量名).成员名 printf("name=%s, age = %d ", (*p).name, (*p).age); // 方式3：指针变量名->成员名 printf("name=%s, age = %d ", p->name, p->age); return 0; }
枚举
概念：枚举是C语言中的一种基本数据类型，并不是构造类型，它可以用于声明一组常数。当一个变量有几个固定的可能取值时，可以将这个变量定义为枚举类型。
例如：可以用一个枚举类型的变量描述星期，因为星期只有7中可能星期一至星期日
枚举类型的定义
一般形式为：enum 枚举名 {枚举元素1,枚举元素2,……};
1.先定义枚举类型，再定义枚举变量
enum Season {spring, summer, autumn, winter}; enum Season s;
2.定义枚举类型的同时定义枚举变量
enum Season {spring, summer, autumn, winter} s;
3.省略枚举名称，直接定义枚举变量
enum {spring, summer, autumn, winter} s;
上面三种方式定义的都是枚举变量s
枚举使用注意
1> C语言编译器会将枚举元素(spring、summer等)作为整型常量处理，称为枚举常量。
2> 枚举元素的值取决于定义时各枚举元素排列的先后顺序。默认情况下，第一个枚举元素的值为0，第二个为1，依次顺序加1。
enum Season {spring, summer, autumn, winter};
也就是说spring的值为0，summer的值为1，autumn的值为2，winter的值为3
3> 也可以在定义枚举类型时改变枚举元素的值
enum season {spring, summer=3, autumn, winter};
没有指定值的枚举元素，其值为前一元素加1。也就说spring的值为0，summer的值为3，autumn的值为4，winter的值为5
枚举基本操作
enum Season {spring, summer, autumn, winter} s; s = spring; // 等价于 s = 0; s = 3; // 等价于 s = winter;