C语言-自定义类型结构体

目录

结构体

匿名结构体

结构体的自引用

结构体的内存对齐

对齐规则

结构体内存对齐的原因

结构体传参

位段

位段的声明

位段如何分配内存

位段的不确定因素

联合体

联合体的声明

联合体的大小

联合体的应用

枚举

枚举的声明

枚举的使用

枚举相比于宏定义“#define”的优点

结构体

结构体生活中一类实物抽象出来的一个定义，结构体的定义和结构体变量的创建以及初始化如下：

#include<stdio.h>

struct Std//结构体的创建
{
int age;
char name[];
};
int main()
{
struct Std s1;//结构体变量的创建
s1 = {18,"zhangsan"};//结构体变量的初始化
s1.age = 22;//可单独初始化
return 0;
}

匿名结构体

顾名思义：没有名字的结构体。（一般只能使用一次）在代码中的定义如下：

#include<stdio.h>

struct
{
int a;
char b;
}x;//创建匿名结构体变量x

结构体的自引用

结构体自己引用自己叫做结构体的自引用，（和二叉树的原理相似）在代码中的使用如下：

#include<stdio.h>
struct Std
{
int a;
struct Std* next;//将下一个同类型的结构体指针作为成员放在结构体中
};

结构体的内存对齐

对齐规则

PS：函数“offsetof（类型，成员）”可以测试出成员地址和结构体起始地址之间的偏移量

结构体内存对齐的原因

#include<stdio.h>//两个成员完全相同（顺序不同）的结构体，因为内存对齐造成结构体的内存大小不同
struct Std1
{
char a;
int b;
char c;
};
struct Std2
{
char a;
char b;
int c;
};
int main()
{
printf("%zu\\n",sizeof(struct Std1));//12
printf("%zu\\n", sizeof(struct Std2));//8
return 0;
}

• 如果既要结构体内存对齐，又要节省内存空间，在定义结构体时把内存较小类型相同的成员放到一起并放到前面；
• Windows系统下在结构体前面加上“#pragma pack()”可以改变编译器的默认对齐数（最好改为2的次方数）。

结构体传参

结构体传参分为两种方式：

结构体变量传参

#include<stdio.h>
struct Std1
{
char a;
int arr[20];
};
void my_print(struct Std1 s)
{
s.a = '7';
printf("%c\\n", s.a);
}
int main()
{
struct Std1 s1 = { 0 };
my_print(s1);
return 0;
}

结构体指针传参

#include<stdio.h>
struct Std1
{
char a;
int arr[20];
};
void my_print(struct Std1* s)
{
s->a = '7';
printf("%c\\n", s->a);
}
int main()
{
struct Std1 s1 = { 0 };
my_print(&s1);
return 0;
}

位段

位段的声明

位段的声明的和结构体的声明相似，只有两点不同：

struct Std
{
int a : 2;
int b : 5;
};

这就是一个完整位段的声明。

位段如何分配内存

位段的不确定因素

PS:

• 与结构体相比，位段可以达到相同效果，可以节省内存空间，但是存在平台问题（应用于网络协议中）
• 内存的最小单元为1个字节，但是在位段中一个字节中可以有几个成员存储，因此位段中的成员不能使用取地址符（&）取地址，也不能使用scanf()进行输入。

联合体

联合体像结构体一样，可由一个或多个成员构成，这些成员可以是不同类型，但是编译器只为占内存最大的成员分配足够的内存空间，所有的成员共用一个内存空间，所以联合体有另一个名字：共用体。

联合体的声明

除了关键字换为：union，其余声明方式与结构体一致。

union Un
{
int a;
char b;
};

由于联合体的所有成员共用一块内存，因此同一时间只能调用一个成员。

联合体的大小

union Un
{
char a[5];
int b;
};
int main()
{
printf("%zu\\n", sizeof(union Un));//最大成员内存为5，但是最整个联合体的内存为：8
return 0;
}

联合体的应用

• 成员存在同一时间只用一个的情况；
• 用于判断系统的大、小端字节序存储；
• 和结构体嵌套使用。

union Un
{
char a;
int b;
};
int main()//VS环境下为：小端存储
{
union Un un;
un.b = 1;
if (un.a == 0)
{
printf("大端存储");
}
else
{
printf("小端存储");
}
return 0;
}

枚举

把可能的值一一列举。

枚举的声明

enum SEX
{
MALE,
FEMALE,
SECRET
};

列举的每种情况之间用逗号隔开，若没有特殊赋值，系统会默认给第一个赋值“0”，后续的依次加一，枚举的每种情况都有对应的值。（声明时可以给每一种情况赋特殊值）

枚举的使用

enum SEX sex = MALE;//把其中一种情况赋值

枚举相比于宏定义“#define”的优点