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自定义类型 结构体,枚举 ,联合(共用体)

就是耍帅 2022-04-02 阅读 160
c语言

结构体;

结构体类型

结构体分类

结构体变量定义和初始化

结构体传参

结构体位段

枚举;

枚举类型定义

枚举优点

枚举使用

联合;

联合类型定义

联合特点

联合大小计算

结构体声明

我们描述一个学生

struct stu
{
char name[20];
int age;
char sex[10];/*性别*/
char id[30];/*学号*/
};/*这个分号必须要*/

特殊声明

我们可以省略结构体标签,这里省略了tap。

struct 
{
char b;
char c;
int i;
}x;

结构体的自引用

struct Node
{
int data;
struct Node* next;
};

结构体变量的定义和初始化

我这里用了一个学生类型并初始化结构体


struct Stu
{
char name[10];
int age;
char sex;
char id[14];
};

int main()
{
struct Stu s = { "liumeiling",20,"lv",1234567890 };/*结构体初始化*/

return 0;

}

结构体变量就比较简单,例如这段代码

struct tap
{
char a;
int b;
}t1;/*声明结构体并定义变量t1*/

struct tap t2 /*定义结构体变量t2*/

另外对于嵌套式初始化也是比较好理解的

struct Point
{
int x;
int y;
};


struct Node
{
int data;
struct Point p;
struct Node* next;
}n1 = { 9,{1,3}, NULL};/*结构体嵌套初始化*/

struct Node n2 = { 23,{7,8}, NULL }; /*结构体嵌套初始化*/

然后我用一段代码演示一下结构体嵌套初始化

include<stdio.h>

struct T
{
double high;
int b;

};

struct S
{
char name[20];
struct T st;
int age;
char id[30];

};

int main()
{
struct S s = { "liumeiling",{155.5},123456789098 };
printf("%f\n", s.st.high);

return 0;
}

结构体内存对齐

我们已经了解结构体的基础结构,那我们怎么计算结构体大小呢?这就要学习结构体对齐原理了。

结构体对齐规则;

1.第一个成员与在结构体变量偏移值为0的地址处。

2.其他成员要对齐到某个数字(对齐数)的整数倍的地址。(对齐数;编译器默认的一个对齐数与该整数倍的地址的较小值,VS中默认对齐数是8)

3.结构体中大小为最大对齐数(每个成员变量都有一个对齐数)的整数倍。

如果嵌套结构体,嵌套结构体对齐自己最大的对齐数倍数处,结构体大小就是所有最大对齐数的倍数。


struct S1
{
int c1;
int i;
int c2;
};

struct S2
{
char c1;
char c2;
int i;
};

struct S3
{
double d;
char c;
int i;

};

struct S4
{
char c1;
struct S3 s3;
double d;

};


int main()
{
printf("%d\n", sizeof(struct S1));
printf("%d\n", sizeof(struct S2));
printf("%d\n", sizeof(struct S3));
printf("%d\n", sizeof(struct S4));
return 0;
}

修改默认对齐数

这里要用到预处理指令pragma,下面看代码就明白了。

#include<stdio.h>

#pragma pack(2) /* 设置默认对齐数为;2*/
struct S1
{
char c1;
int i;
char c2;
};
#pragma pack(4) /*设置默认对齐数为;4*/
struct S2
{
char c1;
int i;
char c2;
};

#pragma pack() /*取消设置默认对齐数,还原默认对齐数*/
struct S3
{
char c1;
int i;
char c2;
};



int main()
{
printf("%d\n", sizeof(S1));
printf("%d\n", sizeof(S2));
printf("%d\n", sizeof(S3));

return 0;

}

结构体传参

#include<stdio.h>

struct S
{
int data[100];
int num;

};

struct S s = { {1,2,3,4},100 };

//结构体传参
void print1(struct S s)
{
printf("%d\n", s.num);
}

void print2(struct S* ps)
{
printf("%d\n", ps->num);
}


int main()
{
print1(s); /*传结构体*/
print2( /*传结构体地址*/

}

对于print1,print2函数我们优先选择print2函数,函数传参的时候,会有时间和空间上的系统开销。

传结构体对象会出现结构体过大,系统开销比较大,导致性能下降。

所以结构体传参优先选择地址传参。

位段

位段和结构体你叫相同,单位段的成员必须是int,unsigned  in和signed   int 。并且位段成员后面有个数字和冒号。

struct B
{
int _a : 2;
int _b : 3;
int _c : 7;
int _d : 40;
};

位段的内存分配

由于位段的成员都是 int,unsigned  int, signed  int,char。

位段的空间都是按四个字节或一个字节算的。

位段涉及很多不确定因素,位段是不跨平台。

枚举

就是列举的意识,把可能取得只列举出来。

比如性别有;男,女,保密;

星期;有周一到周日。

//枚举成员后面有的逗号
enum Day
{
//下面叫枚举常量
Mon,
Tues,
Wed,
Thur,
Fri,
Sat,
Sun
};

并且枚举常量是有值的,默认从零开始,依次递增一,当然也可以给它赋值。

enum Color
{
RED=2,
GREEN=4,
BLUE=6
};

枚举的优点

1增加代码的可读性和维护性。

2 和#define定义的标识符比较枚举更有类型检查,更加严谨。

3  防止命名污染。

4 便于协调。

5 使用方便,一次可以定义多个常量。

联合体

联合体也是一个特殊自定义类型,这种类型包含了一系列成员,这些成员共用同一块空间。

特点是;联合体成员是共用一块空间,这样联合体大小至少是最大成员大小。

联合体计算

联合体大小至少是最大成员大小。

当最大成员不是最大对齐数的整数倍时,要对其最大对齐数整数倍。

#include<stdio.h>

union Un1
{
char a[5];
int a;
};

union Un2
{
short a[7];
int a;
};

int main()
{
printf("%d\n", sizeof(union Un1));
printf("%d\n", sizeof(union Un2));

return 0;
}
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