自定义类型:结构体,枚举,联合

自定义类型:结构体,枚举,联合

  • 前言:
  • 结构体
    • 1.结构体类型的声明
    • 2.结构的自引用
    • 3.结构体变量的定义和初始化
    • 4.结构体内存对齐
    • 5.结构体传参
    • 6.结构体实现位段(位段的填充&可移植性)
  • 枚举
    • 1.枚举类型的定义
    • 2.枚举的优点
    • 3.枚举的使用
  • 联合
    • 1.联合类型的定义
    • 2.联合的特点
    • 3.联合大小的计算

前言:

那么好了好了,宝子们,从今天开始开始总结暑假博客,今天的主角:结构体,枚举,联合,来吧开始整活!⛳️

结构体

1.结构体类型的声明

结构是一些值的集合,这些值称为成员变量。结构的每个成员可以是不同类型的变量。
例如:

struct Stu
{char name[20];char sex[5];int age;int id[20];
}x,y;

在这里插入图片描述
匿名结构体:

struct
{int a;char b;float c;
}x;

在这里插入图片描述

2.结构的自引用

//代码1
struct Node
{int data;struct Node next;
};
//可行否?
//如果可以,那sizeof(struct Node)是多少?//正确自应用:
struct Node
{int data;struct Node* next;
};

正确自引用:

//代码3
typedef struct
{int data;Node* next;
}Node;
//这样写代码,可行否?//no!no!no!nononono//解决方案:
typedef struct Node
{int data;struct Node* next;
}Node;
struct Point
{int x;int y;
}p1; //声明类型的同时定义变

3.结构体变量的定义和初始化

有了结构体类型,那如何定义变量,其实很简单。
有两种定义结构体变量的方式:

  1. 在结构体末尾定义:
struct Point
{int x;int y;
}p1; //声明类型的同时定义变
  1. 单独定义:
struct Point p1;

综合:

//初始化:定义变量的同时赋初值。
struct Point p3 = { x,y };
//类型声明
struct Stu 
{char name[15];//名字int age; 
};
struct Stu s = { "zhangsan", 20 };//初始化
struct Node
{int data;struct Point p;struct Node* next;
}n1 = { 10, {4,5}, NULL }; //结构体嵌套初始化
struct Node n2 = { 20, {5, 6}, NULL };//结构体嵌套初始化
//练习1
struct S1
{char c1;int i;char c2;
};

4.结构体内存对齐

结构体对齐的准则:
通俗易懂版:在这里插入图片描述
官方版:
在这里插入图片描述
这也是一个特别热门的考点: 结构体内存对齐
管中窥豹(例一:)


//练习一:
struct S1
{char c1;//int i;char c2;
};

透析:
在这里插入图片描述
通过例题来理解结构体内存对齐规则:

//练习一:
struct S1
{char c1;//1 8 1int i;//4 8 4char c2;//1 8 1
};//练习二:
struct S2
{char c1;//1 8 1char c2;//1 8 1int i;//4 8 4
};//练习3
struct S3
{double d;//8 8 8char c;//1 8 1int i;//4 8 4
};
int main()
{printf("%d\n", sizeof(struct S1));//12printf("%d\n", sizeof(struct S2));//8printf("%d\n", sizeof(struct S3));//16return 0;
}

在这里插入图片描述

5.结构体传参

直接上代码:


struct S
{int data[1000];int num;
};
struct S s = { {1,2,3,4}, 1000 };
//结构体传参
void print1(struct S s)
{printf("%d\n", s.num);
}
//结构体地址传参
void print2(struct S* ps)
{printf("%d\n", ps->num);
}
int main()
{print1(s); //传结构体print2(&s); //传地址return 0;
}

在这里插入图片描述

6.结构体实现位段(位段的填充&可移植性)

结构体讲完就得讲讲结构体实现 位段 的能力。
位段的最小单位是:比特位(bit)

什么是位段
位段的声明和结构是类似的,有两个不同:
1.位段的成员必须是 int、unsigned int 或signed int 。
2.位段的成员名后边有一个冒号和一个数字。
例一:

struct A
{int _a : 2;//一次性开辟一个整型=4*8=32bitint _b : 5;int _c : 10;//a,b,c这三个公用第一次开辟的4个字节(int)=32bitint _d : 30;//从新开辟
};int main()
{printf("%d\n", sizeof(struct A));return 0;
}

在这里插入图片描述
也就是每次开辟空间的时候,都开辟一个数据类型的大小
(int=4个字节=48=32bit)
(char=1个字节=1
8=8bit)
位段计算规则:
在这里插入图片描述


//一个例子
struct S
{char a : 3;char b : 4;//a和b一个字节char c : 5;char d : 4;
};
int main()
{printf("%d\n", sizeof(struct S));return 0;
}
//空间是如何开辟的?

在这里插入图片描述

枚举

1.枚举类型的定义

enum Day//星期
{Mon,Tues,Wed,Thur,Fri,Sat,Sun
};
enum Sex//性别
{MALE,FEMALE,SECRET
};
enum Color//颜色
{RED,GREEN,BLUE
};

以上定义的 enum Day , enum Sex , enum Color 都是枚举类型。 {}中的内容是枚举类型的可能取值,也叫 枚举常量 。
这些可能取值都是有值的,默认从0开始,一次递增1,当然在定义的时候也可以赋初值

2.枚举的优点

我们可以使用 #define 定义常量,为什么非要使用枚举? 枚举的优点:

  1. 增加代码的可读性和可维护性
  2. 和#define定义的标识符比较枚举有类型检查,更加严谨。
  3. 防止了命名污染(封装)
  4. 便于调试
  5. 使用方便,一次可以定义多个常量

3.枚举的使用

enum Color//颜色
{RED = 1,GREEN = 2,BLUE = 4
};
enum Color clr = GREEN;//只能拿枚举常量给枚举变量赋值,才不会出现类型的差异。
clr = 5;

联合

1.联合类型的定义

联合也是一种特殊的自定义类型 这种类型定义的变量也包含一系列的成员,特征是这些成员公用同一块空间(所以联合也叫共用体)。 比如:

//联合类型的声明
union Un
{char c;int i;
};
//联合变量的定义
union Un un;
//计算连个变量的大小
printf("%d\n", sizeof(un));

2.联合的特点

联合的特点:
联合的成员是共用同一块内存空间的,这样一个联合变量的大小,至少是最大成员的大小(因为联合至少得有能力保存最大的那个成员)。

union Un
{int i;char c;
};
union Un un;
// 下面输出的结果是一样的吗?
printf("%d\n", &(un.i));
printf("%d\n", &(un.c));
//下面输出的结果是什么?
un.i = 0x11223344;
un.c = 0x55;
printf("%x\n", un.i);

在这里插入图片描述

3.联合大小的计算

联合体大小计算的准则:
在这里插入图片描述

union Un1
{char c[5];int i;
};
union Un2
{short c[7];int i;
};
//下面输出的结果是什么?
printf("%d\n", sizeof(union Un1));
printf("%d\n", sizeof(union Un2));

Un1:它里面最大成员的大小是1×5=5,但是还要满足联合体的大小是最大对齐数的整数倍,最大对齐数是4。也就是最终的结果是4的倍数,所以说不仅要大于5,而且要是4的倍数,所以说是8。
Un2:它里面最大成员的大小是2×7=14,但是还要满足联合体的大小是最大对齐数的整数倍,最大对齐数是4,也就是最终的结果是4的倍数,而且还要大于14,所以说是16。


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