结构体
1. 结构体的声明
结构体是一些值得集合,这些值成为成员变量.结构的每个成员可以是不同类型的变量
例如描述一个学生:
struct Stu {
char name[20];//名字
int age;//年龄
char sex[5];//性别
char id[20];//学号
};//分号不能丢
2. 特殊的声明
在声明结构的时候,可以不完全的声明。
比如:
//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;
结构体的自引用
正确的自引用方式:
struct Node {
int data;
struct Node* next;
};
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
struct Point {
int x;
int y;
}p1; //声明类型的同时定义变量p1
struct Point p2; //定义结构体变量p2
//初始化:定义变量的同时赋初值。
struct Point p3 = {x, y};
struct Stu //类型声明
{
char name[15];//名字
int age; //年龄
};
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
结构体的内存对齐
我们已经掌握了结构体的基本使用了。
现在我们深入讨论一个问题:计算结构体的大小。
这也是一个特别热门的考点: 结构体内存对齐
对齐规则:
1. 第一个成员在与结构体变量偏移量为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
3. 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。
4. 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。
总体来说:
结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法。
修改默认对齐数
#include <stdio.h>
#pragma pack(8)//设置默认对齐数为8
struct S1 {
char c1;
int i;
char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数,还原为默认
#pragma pack(1)//设置默认对齐数为8
struct S2 {
char c1;
int i;
char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数,还原为默认
int main() {
//输出的结果是什么?
printf("%d\n", sizeof(struct S1));
printf("%d\n", sizeof(struct S2));
return 0
结构体的位段
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*
比如:
struct A {
int _a:2;
int _b:5;
int _c:10;
int _d:30;
};
printf("%d\n", sizeof(struct A));
- 位段内存分配
- 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
- 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。
枚举和联合体
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
颜色也可以一一列举。
这里就可以使用枚举了。
- 枚举的类型的定义
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
};
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
联合体
联合体的定义
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));
联合体的优点
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)。