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前言
在学习完了自定义类型中的结构体之后,还有三种自定义类型需要我们去学习,今天就由我来给大家介绍一下自定义类型中的位段,枚举和联合
一.位段
1.1什么是位段
位段的声明其实与结构体差不多,有两个不同
1.位段的成员必须是 int、unsigned int 或signed int(整形) 。
2.位段的成员名后边有一个冒号和一个数字。
比如
struct A
{
int _a:2;
int _b:5;
int _c:10;
int _d:30;
};
位段的位指的就是二进制位,每个位段成员后面的数字就表示它所占二进制位的个数
那么位段A的大小是多少呢
printf("%d\n", sizeof(struct A);
位段A的大小为8个字节,那么它的大小又是怎样计算的呢?
位段A会先开辟一个4个字节的空间(32个二进制位),a,b,c分别占用了2,5,10个二进制位,剩余15个二进制位不够d存储,于是就会重新开辟一个4个字节的空间存储d
1.2位段的存储分配
- 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
- 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。
- 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。
//一个例子`在这里插入代码片`
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;
//空间是如何开辟的?
1.3位段的跨平台问题
- int 位段被当成有符号数还是无符号数是不确定的。
- 位段中最大位的数目不能确定。(16位机器最大16,32位机器最大32,写成27,在16位机
器会出问题。 - 位段中的成员在内存中从左向右分配,还是从右向左分配标准尚未定义。
- 当一个结构包含两个位段,第二个位段成员比较大,无法容纳于第一个位段剩余的位时,是
舍弃剩余的位还是利用,这是不确定的。
总结:
跟结构相比,位段可以达到同样的效果,但是可以很好的节省空间,但是有跨平台的问题存在。
1.4位段的应用
二.枚举
枚举顾名思义就是一一列举。
把可能的取值一一列举。
比如我们现实生活中:
一周的星期一到星期日是有限的7天,可以一一列举。
性别有:男、女、保密,也可以一一列举。
月份有12个月,也可以一一列举
这里就可以使用枚举了。
2.1枚举的定义
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。
例如:
enum Color//颜色
{
RED,
GREEN,
BLUE=4,
BLACK
};
2.2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:
- 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
- 使用方便,一次可以定义多个常量
我们在用switch语句时,就可以使用枚举变量,比如我们在设计游戏时,就可以把case exit(0)视为退出,把case play(1)视为玩游戏
三.联合体(共用体)
4.1 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));
3.2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)。
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);
在这里我们就可以看出i和c的地址是一样的,占用同一块空间。
4.3 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。
比如:
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));
如图,i和c共同占用了前5个字节,但联合体大小不是最大对齐数int的整数倍,所以要对齐到第8个字节,所以un1的大小为8个字节。un2同理。
结尾
好了,这就是我今天为大家分享的内容了,希望你们能有所收获。
加油!