C语言＜自定义类型＞结构体、枚举、联合

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本章内容：《结构体、枚举、联合》的介绍✨

前章结构体内容

初阶结构体链接

• 结构体的声明
• 结构体类型的声明
• 结构体变量的定义和初始化
• 结构体成员的访问
• 结构体传参

结构体自引用

结构体自引用是个什么东西？看名字应该可以猜出来一二，我们先来看看到底长啥样。

struct Node 
{ 
    int data; 
    struct Node* next//需要用指针
}; 

上面代码我们可以看出，结构体中有个结构体类型的指针，那么我们可以得出：结构体自引用 就是在结构体内部，包含指向自身类型结构体的指针 像很多数据结构的结构就需要结构体自引用

结构体内存对齐

内存对齐是为了提高内存访问效率，比如32为机器，每个总线周期都是从偶数开始读取内存数据，如果数据存放地址不是从偶数开始，则可能出现需要两个总线周期才能读取到想要的数据，因此需要在内存中存放数据时进行对齐。

在32位机器上double占8个字节，char占1字节，int占4个字节，那么通常我们会认为这个结构体的大小是13个字节，事实果真如此吗？

struct type
{
	double d;
	char c;
	int i;
};

结果是16，那么就可以印证内存对齐是真实存在的

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
   Linxu gcc：没有默认对齐数，对齐数就是成员自身大小
   offsetof()：计算结构体中成员的偏移量
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
   

结构体实现位段

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、char （属于整形家族）
2.位段的成员名后边有一个冒号和一个数字
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

struct S
{
	char a : 4;//后面的数字用来限定成员变量占用的位数
	char b : 5;
	char c : 6;
};

枚举

枚举类型的定义

枚举是一个被命名的整型常数的集合，枚举在日常生活中很常见，例如“星期”这个词就是一个枚举，星期一、星期二、 星期三、星期四、星期五、星期六、星期日就是这个枚举里面的成员。

enum Day//星期
{
    Mon,//0
    Tues,//1
    Wed,//2
    Thur,//3
    Fri,//4
    Sat,//5
    Sun//6
};

这些成员都是有值的，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

enum Color//颜色
{
    RED=1,
    GREEN=2,
    BLUE=4
};

枚举和宏其实非常类似：宏在预处理阶段将名字替换成对应的值，枚举在编译阶段将名字替换成对应的值。我们可以将枚举理解为编译阶段的宏

枚举的优点

枚举的优点
1. 增加代码的可读性和可维护性
2. 和#define定义的标识符比较枚举有类型检查，更加严谨。
3. 防止了命名污染（封装）
4. 便于调试
5. 使用方便，一次可以定义多个常量

联合(共用体)

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）

union Un
{
    char c;
    int i;
};

联合的特点

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）
联合的大小至少是最大成员的大小，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