自定义类型就是用户可以自己定义的一些类型,一般有三种:结构体、枚举、联合。
结构体
结构体可以和数组进行对比。
数组:只能由多个相同类型数据构成。
结构体:可以由多个不同类型的数据构成。
因此结构体在处理问题时候会方便很多。
结构体初始化和定义
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
//结构体初始化
struct Person
{
//结构体的成员或者属性
int age;
char* name;
char* address;
};
//第二种定义方式
typedef struct Student
{
int age;
char* name;
}Student;//这种声明方式直接将struct Student可以用Student表示
Student S1;
S1.age = 1;
S1.name = "qq";
//定义结构体变量
struct Person p1 = { 18,"Lili","xi'an" }; //定义结构体的同时直接赋值
struct Person p2;
p2.age = 11;
p2.name = "king";
p2.address = "Beijing";
system("pause");
return 0;
}
注意
声明结构体的时候我们的计算机并不会为结构体开辟内存
只有定义了结构体变量计算机才会为变量开辟内存
结构的自引用
结构体中包含一个自身类型的结构体我们成为结构体的自引用
struct Person
{
//结构体的成员或者属性
int age;
char* name;
char* address;
struct Person* mySelf;
};
结构体内存对齐
我们如何计算结构的大小呢?
首先得掌握结构体的对齐规则:
-
第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。
-
其他成员变量要对齐到某个数字(对齐数)的整数倍的地址处。
对齐数 = 编译器默认的一个对齐数 与 该成员大小的较小值。
VS中默认的值为8 Linux中的默认值为4 -
结构体总大小为最大对齐数(每个成员变量都有一个对齐数)的整数倍。
-
如果嵌套了结构体的情况,嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处,结构体的整体大小就是所 有最大对齐数(含嵌套结构体的对齐数)的整数倍。
为什么存在内存对齐?
大部分的参考资料都是如是说的: -
平台原因(移植原因): 不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的;某些硬件平台只能在某些地址 处取某些特定类型的数据,否则抛出硬件异常。
-
性能原因: 数据结构(尤其是栈)应该尽可能地在自然边界上对齐。 原因在于,为了访问未对齐的内存,处理器 需要作两次内存访问;而对齐的内存访问仅需要一次访问。
总体来说:
结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法。
那在设计结构体的时候,我们既要满足对齐,又要节省空间,如何做到:
让占用空间小的成员尽量集中在一起。
结构体传参
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int example(int a)
{
if (a=1)
{
printf("ok\n");
return 1;
}
return 0;
}
int main()
{
//结构体初始化
struct Person
{
//结构体的成员或者属性
int age;
char* name;
char* address;
struct Person* mySelf;
};
//定义结构体变量
struct Person p1 = { 1,"Lili","xi'an" }; //定义结构体的同时直接赋值
example(p1.age)
system("pause");
return 0;
}
结构体传参是并没有什么难点但是我们要注意
函数传参的时候,参数是需要压栈,会有时间和空间上的系统开销。
如果传递一个结构体对象的时候,结构体过大,参数压栈的的系统开销比较大,所以会导致性能的下降
结构体实现位段(位段的填充&可移植性)
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/char、unsigned int/char 或signed int/char 。
2.位段的成员名后边有一个冒号和一个数字。
struct A
{
int _a : 2;
int _b : 5;
int _c : 10;
int _d : 30;
};
struct B
{
char _a : 2;
char _b : 2;
char _c : 2;
char _d : 2;
};
比如:
A就是一个位段类型。
那位段A的大小是多少?
位段的内存分配
- 位段的成员可以是 int unsigned int signed int 或者是 char (属于整形家族)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。
枚举
枚举是将我们需要使用的值一个一个的通过一种命名方式列举出来 特点是简单直观!
枚举类型的定义
enum Week//声明一个枚举的类型
{
Mon,
Tues,
Wed,
Thur,
Fri,
Sat,
Sun,
};
{}中的内容是枚举类型的可能取值,也叫枚举常 量。
枚举的优点
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。
- 防止了命名污染(封装)
- 便于调试 5. 使用方便,一次可以定义多个
联合
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)。
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));//定义结构体变量
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)
联合大小的计算
1.联合的大小至少是最大成员的大小。
2. 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。