自定义类型：结构体及联合和枚举
- 一.结构体类型的声明
- 1.1 结构体的概念
- 1.2结构的声明
- 1.3特殊的声明
- 1.4结构体的自引用
- 1.5可以使用typedef重命名
- 二.结构体变量的创建和初始化
- 2.1结构体变量的初始化使用`{}`
- 2.2初始化：定义变量的同时赋初值。
- 2.3结构体嵌套及初始化
- 三.结构体成员访问操作符
- 四.结构体内存对齐
- 4.1对齐规则
- 练习1
- 练习2
- 练习3
- 练习4（嵌套结构体的对齐数）
- 4.2修改默认对齐数
- 五.结构体传参
- 六.联合体
- 6.1联合体类型的声明
- 6.2联合体的特点
- 6.2计算联合体的大小
- 6.3用联合体判断大小端字节序
- 七.枚举类型
- 7.1枚举类型的声明
- 7.2枚举的优点
- 7.3 枚举类型的使用
一.结构体类型的声明
1.1 结构体的概念
结构是一些值的集合，这些称为成员变量，结构的每个成员可以是不同类型的变量
1.2结构的声明
struct tag
{
member-list;
}variable-list;
假如是一个大学生，可以用以下带代码描述
struct Stu
{
char name[20];//名字
int age;//年龄
char sex[5];//性别
char id[20];//学号
};
这里注意结构体后面的分号是不可以丢的
1.3特殊的声明
在声明结构体的时候可以使用匿名结构体
但是匿名结构体只可以使用一次
//匿名结构体类型
struct
{
int a;
char b;
float c;
}x;
struct
{
int a;
char b;
float c;
}a[20], *p;
编译器会把上面的两个声明当成完全不同的两个类型，所以是非法的。
匿名的结构体类型，如果没有对结构体类型重命名的话，基本上只能使⽤⼀次。
1.4结构体的自引用
在结构中包含⼀个类型为该结构本⾝的成员是可以的
比如：定义一个链表结点
struct Node
{
int data;
struct Node* next;
};
1.5可以使用typedef重命名
typedef struct Node
{
int data;
struct Node* next;
}Node;
二.结构体变量的创建和初始化
2.1结构体变量的初始化使用{}
struct Point
{
int x;
int y;
}s1; //声明类型的同时定义变量s1
struct Point s2; //定义结构体变量s2
2.2初始化：定义变量的同时赋初值。
struct Point p3 = {x, y};
2.3结构体嵌套及初始化
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};
struct Stu
{
char name[15];
int age;
};
struct Stu s = {.age=20, .name="zhangsan"};//初始化
三.结构体成员访问操作符
结构成员访问操作符有两个⼀个是 . ，⼀个是 -> .
有以下两种方式：
结构体变量.成员变量名
结构体指针—>成员变量名
struct student
{
char name[10];
int age;
};
int main()
{
struct student stu = { "zhangsan",10 };
struct student* pstu = &stu;
printf("%d", (*(pstu)).age);
printf("%d",pstu->age);
return 0;
}
四.结构体内存对齐
4.1对齐规则
1. 结构体的第一个成员相对于结构体变量起始位置偏移量为0的地址处
2. 其他成员变量要对齐到某个数字（对齐数）的整数倍地址
3. 结构体总大小为 最大对其数（结构体中每个成员变量都有一个对齐数，所有对齐数中最大的）的整数倍
4. 如果要是嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体成员对齐到自己成员中的最大对其数的整数倍，结构体的整体大小就是所有最大对齐数（含嵌套结构体中成员的对齐数）的整数倍
以下有几个练习：
练习1
计算下列结构体大小：
struct S1
{
char c1;
char c2;
int i;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S1));
结果是
下面画图来解释以下原因：
练习2
计算下列结构体大小：
struct S2
{
char c1;
int i;
char c2;
};
int main()
{
printf("%d\n", sizeof(struct S2));
return 0;
}
结果是
下面画图来解释以下原因：
因为对齐数要是最大对齐数的整数倍，所以就是12
练习3
struct S3
{
double d;
char c;
int i;
};
int main()
{
printf("%d\n", sizeof(struct S3));
return 0;
}
运行结果是
下面画图来解释以下原因：
练习4（嵌套结构体的对齐数）
struct S3
{
double d;
char c;
int i;
};
struct S4
{
char c1;
struct S3 s3;
double d;
};
int main()
{
printf("%d\n", sizeof(struct S4));
return 0;
}
运行结果
下面画图来解释以下原因：
4.2修改默认对齐数
可以使用
#pragam pack(1),设置默认对齐数为1
pragam pack()取消设置默认对齐数
五.结构体传参
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;
}
六.联合体
6.1联合体类型的声明
联合体的特点是所有成员共用同一块内存空间。所以联合体也叫：共用体。
给联合体其中⼀个成员赋值，其他成员的值也跟着变化。
//联合类型的声明
union Un
{
char c;
int i;
};
int main()
{
//联合变量的定义
union Un un = {0};
//计算连个变量的⼤⼩
printf("%d\n", sizeof(un));
return 0;
}
运行结果：
4
6.2联合体的特点
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）。
代码
#include <stdio.h>
//联合类型的声明
union Un
{
char c;
int i;
};
int main()
{
//联合变量的定义
union Un un = {0};
printf("%p\n", &(un.i));
printf("%p\n", &(un.c));
printf("%p\n", &un);
return 0;
}
输出结果：
001AF85C
001AF85C
001AF85C
6.2计算联合体的大小
联合的大小至少是最⼤成员的大小。
当最大成员大小不是最大对齐数的整数倍的时候，就要对齐到最大对齐数的整数倍。
代码：
union Un1
{
char c[5];
int i;
};
union Un2
{
short c[7];
int i;
};
int main()
{
//下⾯输出的结果是什么？
printf("%d\n", sizeof(union Un1));
printf("%d\n", sizeof(union Un2));
return 0;
}
运行结果：
下面画图来解释以下原因：
因为Un1的
char c[5]需要占用5个字节，5不是4的倍数，所以就是8个字节
Un2的char c[7]要占用14个字节，但是14不是结构第默认对齐数的最小公倍数，所以就是16
6.3用联合体判断大小端字节序
int check_sys()
{
union
{
int i;
char c;
}un;
un.i = 1;
return un.c;
}
七.枚举类型
7.1枚举类型的声明
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
};
1. 以上定义的 enum Day ， enum Sex ，enum Color 都是枚举类型。
2. {}中的内容是枚举类型的可能取值，也叫 枚举常量 。
3. 这些可能取值都是有值的，默认从0开始，依次递增1，当然在声明枚举类型的时候也可以赋初值。
enum Color//颜⾊
{
RED=2,
GREEN=4,
BLUE=8
};
7.2枚举的优点
- 增加代码的可读性和可维护性
- 和#define定义的标识符⽐较枚举有类型检查，更加严谨。
- 便于调试，预处理阶段会删除 #define 定义的符号
- 使用方便，一次可以定义多个常量
- 枚举常量是遵循作用域规则的，枚举声明在函数内，只能在函数内使用
7.3 枚举类型的使用
enum Color//颜⾊
{
RED=1,
GREEN=2,
BLUE=4
};
enum Color clr = GREEN;
在C语言中是可以的，但是在C++是不行的，C++的类型（语法）检查比较严格。
文章到这里结束了！！！如果有错，请立刻指正，谢谢！！！
