自定义类型（结构体、联合（共用）、枚举）

目录

一.结构体

1.结构体声明

2.结构体初始化

 3.结构体对齐

4.修改默认对齐数

5.结构体传参

 上面的 print1 和 print2 函数哪个好些？答案是：首选print2函数。原因：

6.位段 

二.联合体

三.枚举

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1.结构体

我们在日常生活中，经常看到这样的数据，比如：

姓名：小明

电话：139********

家庭地址：***

又或者是这样：

学号：12345

姓名：小明

成绩： 88.8

那我们就很有必要用结构体类型来查看访问这些数据，既方便查看又方便后续操作数据

我们在编写程序时，函数传参有时候需要整型，有时候需要浮点型，业务调整时常常需要改动很多数据，如果我们把这些数据类型都写到结构体里，用结构体指针代替，就会方便很多，那么下面来看一下结构体该怎么声明，以及需要注意的点吧

1.结构体声明

struct stu
{
    int a;
    char c;

};

这样就声明了一个结构体，当然也可以像下面这样声明不完整的结构体变量

struct //匿名结构体
{
    char a;
    double d;

};

然而因为没有结构体标签不能被外部访问，所以可以这样用

struct stu
{
    int a;
    char c;
struct
    {
        char c;
        double d;

     };

};

 这样可以那么下面这样也可以，道理是一样的，都是一个结构体包含另一个结构体

struct Stu
{
	int a;
	char c;
	struct Stu1;
};

typedef struct Stu1//typedef为类型名重定义，相当于取绰号
{
	double d;
}stu1;

//就是把struct Stu1, 重定义了一个新名字stu1,这样就可以用stu1访问这个结构体

后面我们使用到的链表结构，其实也是结构体。 

2.结构体初始化

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
struct Node n2 = {20, {5, 6}, NULL};//结构体嵌套初始化

 3.结构体对齐

这里我们思考一个问题，结构体的大小是不是就是结构体成员大小的总和呢？

struct stu
{
    int a;     //4字节·
    char c;  //1字节

};//如果结构体大小等于成员大小总和，那么这里的结果必然是5个字节

下面我们就来验证一下这个问题

 

 结果跟想象中的不一样，是8个字节，为啥呢？

这就是下面要讲的结构体对齐的概念，结构体对齐。

首先要掌握结构体的对齐规则：
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
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。

为什么存在内存对齐?
大部分的参考资料都是如是说的：
1. 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。

2. 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，该如何做到？

//例如：
struct S1        //12个字节
{
        char c1;
        int i;
        char c2;
};
struct S2        //8个字节
{
        char c1;
        char c2;
        int i;
}; 

s1和s2类型的成员一摸一样，但是所占空间大小却有了区别。

结论：让占用空间小的成员尽量集中在一起。

4.修改默认对齐数

之前我们见过了 #pragma 这个预处理指令，这里我们再次使用，可以改变我们的默认对齐数。

#include
#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1
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;

}

 结论：
结构在对齐方式不合适的时候，我么可以自己更改默认对齐数。

5.结构体传参

struct S
{
int data[1000];
int num;
};
struct S s = {{1,2,3,4}, 1000};
//结构体传参
void print1(struct S s)
{
printf("%d\n", s.num);
}
//结构体地址传参
void print2(struct S* ps)
{
printf("%d\n", ps->num);
}
int main()
{
print1(s);  //传结构体
print2(&s); //传地址
return 0;
}

 上面的 print1 和 print2 函数哪个好些？
答案是：首选print2函数。
原因：

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。

6.位段 

位段的声明和结构体类似，不同的是

1.位段的成员必须是int 、unsigned int或者char。

2.位段的成员名后面必须有一个冒号和一个数字。

比如

struct A
{
    int _a:2;//数字代表所占比特位
    int _b:5;
    int _c:10;
    int _d:30;
};

 位段是按照一个int或者一个char来分配的，不具有跨平台性；

因为位段所占空间较小，所以一般用于网络传输和开关控制。

2.联合体

成员公用一块内存空间，所以联合体类型大小是最大成员类型大小，当最大成员大小不是最大对齐数的整数倍时，就要对齐到最大对齐数的整数倍。

//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));//4个字节

3.枚举

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
};

使用：

既可以赋初值也可以不赋初值，他的值默认从0从上到下依次递增1；

好的，介绍完了最后求大佬一键三连！！！