C结构、联合、枚举
结构
使用struct关键词，可以创造新的类型。
关键词struct取自structure，中文翻译为结构。
这种由多个不同的数据类型组成的类型，被称为结构。
struct {
char name[20];
int gender;
double height;
double weight;
}
上面这一串结构类型虽然很长，但是，就相当于 int 类型一样。
如同在 int 后填变量名可以声明一个整型变量。
在结构类型后面填写变量名可以声明一个结构变量。
结构别名
现在，我们想定义多个人员信息结构变量。
struct {
char name[20];
int gender;
double height;
double weight;
}timmy;
struct {
char name[20];
int gender;
double height;
double weight;
}david;
struct {
char name[20];
int gender;
double height;
double weight;
}jane;
在第一次声明结构变量时，在
struct与{之间可以填写一个结构别名。若以后再次需要使用这种结构，仅需要使用struct加别名即可声明这种结构的变量。
struct person {
char name[20];
int gender;
double height;
double weight;
}timmy;
struct person david;
struct person jane;
可以将结构类型声明提取到最开头。让所有的结构变量均由别名来声明。相当于我们先造了一个模板，然后，用这个模板生成各个变量。
struct person {
char name[20];
int gender;
double height;
double weight;
};
struct person timmy;
struct person david;
struct person jane;
如果结构类型声明在一个函数中，那么别名只能在函数内部使用。
void func1()
{
struct person {
char name[20];
int gender;
double height;
double weight;
};
struct person timmy;
}
void func2()
{
// 别名person无法在func2中使用
struct person david;
}
如果需要在多个函数中使用结构别名，那么可以把它放到函数外面。
// 结构声明放到函数外
struct person {
char name[20];
int gender;
double height;
double weight;
};
void func1()
{
struct person timmy;
}
void func2()
{
struct person david;
}
初始化结构
类似于数组可以在声明时被初始化。
int arr[10] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
结构也能在声明时初始化。
struct person {
char name[20];
int gender;
double height;
double weight;
};
struct person timmy = { "timmy", 1, 170.00, 60.00 };
printf("%s\n", timmy.name);
printf("%d\n", timmy.gender);
printf("%.2f\n", timmy.height);
printf("%.2f\n", timmy.weight);
结构变量初始化的形式和数组初始化的形式类似。
在声明时，其后跟等号与初始化列表。
结构的初始化列表的写法需要注意如下4点：
- 初始化列表由花括号包括。
- 花括号内为结构成员需要被初始化的值。
- 初始化值按照结构成员声明时的顺序依次排列
- 每个初始化值之间由逗号分隔。
结构数组
struct person {
char name[20];
int gender;
double height;
double weight;
};
struct person people[3] = {
{"timmy", 1, 170.00, 60.00},
{"david", 1, 175.00, 65.00},
{"jane", 2, 165.00, 55.00}
};
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
struct person per = people[i];
printf("%s ", per.name);
printf("%d ", per.gender);
printf("%.2f ", per.height);
printf("%.2f\n", per.weight);
}
结构数组与基本变量数组类似，使用方括号内填数组元素个数进行声明。
struct person people[3];
初始化列表也可用于初始化结构数组，初始化列表中依次填每个结构的初始化列表，每个结构的初始化列表之间由逗号分隔。
{
{"timmy", 1, 170.00, 60.00},
{"david", 1, 175.00, 65.00},
{"jane", 2, 165.00, 55.00}
};
使用方括号内填下标可以访问结构数组中的元素。同样地，下标也是从0开始的。
people[i]
不同于数组，可以对结构使用赋值，或使用一个结构初始化一个结构。
struct person per = people[i];
//
struct person per;
per = people[i];
嵌套结构
一个结构可以作为另一个结构的成员。
例如，我们声明一个结构，用于存储通讯方式。通讯方式由电话号码，邮箱组成。
现在，我们需要记录每个人员的通讯方式。可以把这个结构作为人员结构的成员
#include使用.加字段名可以访问到通讯方式结构。再次使用.加字段名即可访问其内部的成员
输出结果
timmy 1 170.00 60.00
130123456678
[email protected]
指向结构的指针
指针可以指向基本数据类型或者是数组。当然，指针也可以指向结构。
struct person {
char name[20];
int gender;
double height;
double weight;
};
struct person timmy = { "timmy", 1, 170.00, 60.00 };
struct person* pTimmy = &timmy;
和往常一样，加上星号* 用于声明一个指针。使用取地址运算符& ，可以获取指针。
那么怎样使用指向结构的指针呢？
由于取地址& 与取值* 它们具有可逆关系，我们可以把指针先转为结构再使用。
printf("%s\n", (*pTimmy).name);
printf("%d\n", (*pTimmy).gender);
printf("%.2f\n", (*pTimmy).height);
printf("%.2f\n", (*pTimmy).weight);
由于成员运算符**.**的优先级高于取值运算符*****。为了让取值*先运算符，必须使用括号包括* pTimmy 。
另外，C语言中提供了更加方便的写法，成员间接运算符**->**
(*pTimmy).name等价于pTimmy->name
printf("%s\n", pTimmy->name);
printf("%d\n", pTimmy->gender);
printf("%.2f\n", pTimmy->height);
printf("%.2f\n", pTimmy->weight);
结构在函数中传递
现在，我们将结构当作参数传入函数。在函数内部修改传入的参数。
#include由于实参timmy与实参per是相互独立的。修改函数change内的 per 无法改动实参timmy
timmy
1
170.00
60.00
利用指针修改结构
在函数change内部可以通过指针，找到结构变量timmy。并且，对其进行修改。
#include输出结果
david
1
175.00
65.00
将一个结构从函数返回
从函数返回了david的数据，并且在将其赋值给了timmy。
#include联合
联合与结构
联合的语法非常类似于结构的语法，几乎仅仅换了一个关键词而已。
想组合char、short、long long，可以像如下代码写法:
struct {
char c;
short s;
long long ll;
}s;
联合char、short、long long，可以像如下代码写法:
union {
char c;
short s;
long long ll;
}u;
联合，关键词为**union**
测量一下联合与结构的大小
#include结构 s 测得大小为16，而联合 u 测得大小为8
sizeof s 16
sizeof u 8
对于结构来说，char占用1字节，short占用2个字节。long long占用8字节。如果它们相邻紧密排列，按理说会占用11个字节。
#include输出地址
&s.c 3537784
&s.s 3537786
&s.ll 3537792
&u.c 3537768
&u.s 3537768
&u.ll 3537768
根据地址，画出结构s各个成员的内存排布情况。char与short只留空了一个字节，而short与long long之间留空了4个字节。
这种现象被称为内存对齐，虽然会浪费一些内存空间，对齐后的数据能够被更快的访问。
画出联合
联合中的成员首地址是重叠的，这意味着联合的大小为联合中最大成员的大小。
联合的性质
既然各成员之间有重叠的部分，那么存储一个成员后，将覆盖掉其他成员的数据。
#include输出结果
u.c = 123
u.c = 0
由于共用了一段内存，存储一个成员后，将覆盖其他成员的数据。所以，联合也被翻译为共用。
联合应用举例
有一种信息，它只有3种形态：
- 整数
- 浮点数
- 字符串
并且，一次只能出现一种形态。
如果用结构struct来存储这种信息。而这个信息可能是整型，可能是浮点数，也可能是字符串。那么，需要准备三个不同类型的成员。由于一次只会出现一种形态，所以，每次仅用一个成员，另外两个
留空。
另外，需要一个整型的type成员来标记这一次是什么类型。例如：1代表整型，2代表浮点，3代表字符串。
#include 输出结果
123
3.141593
HelloWorld
很显然，每一个信息中，都有两个成员变量是空置的。但是，如果使用联合 union 就能将这三个不同类型的成员所占空间合而为一。
type成员是一定需要有的，否则无法判断是什么类型的信息。所以，它不能合并进入union。
拿到消息后，同样也需要根据消息的type用不同的方式处理。确定type后，再从msg中找到union成员u，再根据类型，选择对应的成员进行处理。
#include 输出结果
123
3.141590
HelloWorld
还有一种匿名嵌套的写法。嵌套的union中没必要写明成员名u。在其后的使用中，union中的成员当做message的成员一样处理。
#include 输出结果
123
3.141590
HelloWorld
枚举
枚举只是为整形取了一个别名，让代码中不要出现数值。
在之前的例子中，我们使用数字来代表消息的类别。1代表整型，2代表浮点，3代表字符串。
使用数字虽然功能上完全可以达到需要的效果。但是，如果类型越来越多的情况下，人很难记住哪一个数字对应哪一种类型。
所以，C语言中提供了一种特殊的整型，枚举类型。其关键词为enum。
我们把数字1，2，3用有意义的英文替代，这些英文都是可以随意命名的，只要你能看到并认识它对应着什么类型就行。
例如：
- 1对应eInteger
- 2对应eFloat
- 3对应eString
接着，把它们像结构struct类似的形式，声明在一个花括号里面。不过，关键词改为枚举enum。
#include 输出结果
0
1
2
eInteger 的值为0， eFloat 的值为1， eString 的值为2
让枚举从1开始
#include 输出结果
1
2
3
指定每一个枚举中每一个成员对应的数值。
#include 输出结果
1
3
5
枚举应用
#include - 使用枚举替代数字
- 拿到信息后，判断是哪一个枚举值
- 使用枚举值进行赋值
输出结果
123
3.141590
HelloWorld