自定义类型（二）结构体位段，联合体，枚举

这周一时兴起，想写两篇文章来拿个卷吧，今天也是又来写一篇博客了，也是该结束自定义类型的学习与巩固了。

常常会回顾努力的自己，所以要给自己的努力留下足迹。

为今天努力的自己打个卡，留个痕迹吧

2024.03.30 小闭

结构体默认对齐数的修改

结构体的实现位段

联合体

联合体的实际使用

枚举类型

结构体默认对齐数的修改

在别的编译器可能没有，但在VS中我们是可以自己修改默认对齐数的，毕竟有的编译器都没有默认对齐数，而在VS中不仅有默认对齐数还可以修改默认对齐数。那我们该如何修改结构体的默认对齐数呢，首先我们就需要认识一下这个预处理命令 #pragma。

下面就举一个代码示例吧

注：如果还没了解结构体大小如何计算的小伙伴，可以看一下这篇文章。http://t.csdnimg.cn/j7uiv

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>#pragma pack(1)    //设置默认对⻬数为1
struct S
{char c1;int i;char c2;
};
#pragma pack()      //取消设置的对⻬数，还原为默认
int main()
{printf("%d\n", sizeof(struct S));return 0;
}

现在这段代码默认对齐数已经为1了。

那我们现在就可以按照之前的步骤，来继续计算结构体的大小了。

首先因为默认对齐数为1，那么几乎所有成员的对齐数都是1了，那么这么排列下去也是没有空余的地方浪费。如图：

如图显而易见按照之前的说法，结构体大小为成员最大对齐数的整数倍那么这里把默认对齐数改为1后，导致所有的对齐数为1，而任何数都是1的倍数，所有这里结构体大小就为6.

这么一看当修改默认对齐数为1时，结构体大小其实就是所有成员大小的总和。

结构体的实现位段

位段的声明和结构是类似的，有两个不同：

1. 位段的成员名后边有⼀个冒号和⼀个数字。

2.位段的实现要在结构体来实现

例如：

struct A
{int _a:2;int _b:5;int _c:10;int _d:30;
};

那这代表什么呢？

那代表这位成员变量只占后面数字的bit位，如_a就只占2个bit位

1. 位段的成员可以是 int unsigned int signed int 或者是 char 等类型

2. 位段的空间上是按照需要以4个字节（ int ）或者1个字节（ char ）的⽅式来开辟的。

3. 位段涉及很多不确定因素，位段是不跨平台的，注重可移植的程序应该避免使用位段。

那位段是怎么存储在内存中呢？

我们再来看一段例子：

struct S
{char a:3;char b:4;char c:5;char d:4;
};
struct S s = {0};
s.a = 10;
s.b = 12;
s.c = 3;
s.d = 4;

上面说到位段通常是按一个字节或4个字节开辟的，在上面的例子中是以一个字节来开辟的，

那这开辟一个字节的空间是从左到右储存还是从右到左，其实这在C语言中是没有定义的，但在VS里是从右到左的。

注意在开辟空间时：

当一个字节不足以存储下一位成员时，就会在开辟下一个字节，这里一共开辟了三个字节，所以这里结构体的大小就为3个字节

那我们在来看一下内存中存储形式是否如我所写

显然和我所写是一样的。那位段就讲完了。

联合体

联合体与结构体一样都是自定义类型，他的成员可以是任何类型，但它与结构体不同的是，他只为成员内占用空间最大的成员开辟空间，其它成员和它共用一块空间，所以我们也叫它共用体。

从上面的描述来看可能初学联合体的小伙伴可能就疑惑了，只为空间最大得成员开辟空间，那空间肯定不够给成员，那不出问题了，一开始我也这么想，但后来我才明白，联合体不像结构体，他的使用只能使用一次，在它的成员里，你只能在一次使用中选出一位成员进行赋值使用，不然就会出现错误。

联合体的大小

联合体大小上面说了其最少也要有最大成员的大小，因为其使用一次只存储一个成员，只要储存得下最大的成员那也可以把其它成员存储得下。

联合体的特点

联合体的特点就是所有成员共用一块空间。

下面用一段代码给大家看看其特点

union Un
{char a;int b;};int main()
{int a = 0x11223344;union Un un = { 0 };un.b = 0x11223344;un.a = 0x55;printf("%x\n", un.b);return 0;
}

这里我们先是给nu.b赋值0x11223344，然后再给un.a赋值0x55，然后观察其在内存中的变化，很容易发现其在un.b上的内存上改变了内存的存储，很显然其确实是一块空间共用，这样在一定程度上减少了内存的使用。

联合体的实际使用

我们用一个实际情况来举例

现在要推出，⼀个礼品兑换单，礼品兑换单中有三种商品：图书、杯子、衬衫。每⼀种商品都有：库存量、价格、商品类型和商品类型相关的其他信息。图书：书名、作者、页数 ，杯子：设计， 衬衫：设计、可选颜色、可选尺寸

那我们就可以很容易的写出一段联合体代码解决这个问题

struct giftList
{int stock_number;//库存量double price; //定价int item_type;//商品类型union{struct{char title[20];//书名char author[20];//作者int num_pages;//⻚数}book;struct{char design[30];//设计}mug;struct{char design[30];//设计int colors;//颜⾊int sizes;//尺⼨}shirt;}item;
};

枚举类型

枚举类型如其名，就是将东西一一列举，列举后他们就可以代表一段数字，方便我们使用。

例如：

enum en
{book,milk,egg,football};

这里从上往下book代表数字0，milk代表数字1，这样往下他们这样就可以代表一个数字，这样的好处是，当我们让用户选择一个物品时，我们把枚举的成员写进代码中，当用户选择时，我们的程序就可以用一个简单的数字传回，来代表这个物品，且用户也一眼方便看出自己选择的是什么，而不是选择一个数字，然后按照数字看菜单这个数字代表什么。