c语言基础 —— 结构体、共用体、枚举、宏定义

9、结构体

9.1、为什么需要结构体？

没有结构体之前，在C语言中，数据的组织依靠：变量+数组。
最初最简单的时候，只需要使用基本数据类型（int char float double）来定义单个变量，需要几个变量就定义几个。
后来情况变复杂了，有时需要很多意义相关的变量（譬如需要存储及运算一个班级的学生分数）这时候数组出现了。数组解决了需要很多类型相同、意义相关的变量的问题。
但是数组是有限制的。数组最大的不足在于，一个数组只能存储很多个数据类型相同的变量。
所以碰到需要封装几个类型不同的变量的时候，数组就无能为力。
**譬如对于题目：使用一个数据结构来保存一个学生的所有信息：姓名 学号 性别
这时候就需要结构体。（c语言默认无布尔类型）
无符号整数用来表示编号

9.2、什么是结构体？

结构体是一个集合，集合中包含很多个元素，这些元素的数据类型可以相同，也可以不相同。 所以结构体是一种数据封装的方法。结构体存在的意义就在于，**把很多数据类型不相同的变量封装在一起，组成一个大的新的数据类型。

数据结构：把庞大复杂的数据用一定的方式组织管理起来，便于操作（查找，增加，删除等）这就叫数据结构。

9.3、结构体和数组的关联：

数组是一种特殊的结构体，特殊之处在于封装内的各个元素类型是相同的。 结构体和数组都是对一些子元素的封装，因此定义的时候都是封装作为整体定义，但是**使用的时候，都是使用封装中的子元素。一般结构体变量和数组变量都不会作为一个整体操作。

效果一样

9.4、使用结构体的步骤：

第一步：定义结构体类型。结构体类型的定义是在函数外面（函数外面 == 全局）的
第二步：使用第一步定义的类型来定义结构体变量。
第三步：使用变量。实际上使用结构体变量的时候，使用的是结构体变量中封装的各个子元素，而不是结构体变量本身。

9.5、结构体的初始化

结构体变量和普通变量一样，作为局部变量时，如果**定义的时候无初始化也无显式赋值，则结构体变量中的子元素的值是随机的。

发现2种C语言接受的结构体初始化方式。
第一种，完全初始化。{xx, xx, xx, xx, xx};

错误示范：

第二种，部分初始化。
定义同时初始化（常用）
{
.a = xx,
.b = xx,
.c = xx,
.d = xx,
};

错误示范：

新增关键字： struct
新增操作符： .

double %lf,%f(fload)
char %c,%d
string %s

10、宏定义

#define N 321 //宏定义的格式 N就是宏 (不成熟，不用这个，有可能出错)

321 的数据不是很复杂，所以没有括号起来，其实严格点要用（）括起来

**标准格式： #define 宏名 (数值) （用这个）

宏定义要注意的问题：
1、宏定义一般是在函数的外面
2、宏定义必须要先定义（放在开头），再使用宏。如果先使用就会编译报错。
3、宏定义中宏名一般**用大写。不是语法规定的，是一般约定俗成的。

为什么使用宏定义？
在C语言中，一般使用常数的时候，都不是直接使用，而是先把该常数定义为一个宏，然后在程序中使用该宏名。这样做的**好处是，等我们需要修改这个常数时，只需要在宏定义处修改一次即可。而不用到代码中到处去寻找，看哪里都用过该常数。

在复杂的情况下，只要定义了一个就可以多次复用，而不用在没定义的情况要修改时一个一个找再修改多个数据

**面试题：

两个考点：

• 加括号
• UL 强制转换成无符号长整形 unsigned long int 因为该数超过了int的范围(或者U 无附数可以放得下）

11、枚举

选择分支:

这样子还不会出错，但是当我们出现了不在该范围的数就错了，不能限制在里面

所以说，需要一个把范围限制住的方法，这时候就需要枚举

并且较宏定义封装起来，好看点，效果与宏定义是一样的

12、共用体（union，联合，联合体）（用在复杂的数据结构）

共用体union在定义和使用形式上，和结构体struct很相似。但是两种数据结构是完全不同的两类东西。
**结构体，是对多个数据的组合与封装。
共用体，共用体中只有一个东西，只是它被好几个名字（和类型）共用。不同的名字对应一个类型

a,b打印出来的一样
不像结构体一样如果没有初始化值会变成随机

char -128 ~ 127

char范围循环，超过127又回到-128

int -xxxx ~ + xxxx

新增关键字：union

union里面用了一个变量，其它的就不占用空间了

例子：
如下学生信息，若对应的是男孩则女孩的结构体就不会占用空间

使用共用体，性别要么是男，要么是女，是互斥的

而姓名啥的对应一个人是缺一不可的，在结构体中可以共存

基础知识：
1、double float用%f打印，char用%c和%d打印，int用%d，字符串用%s打印，指针用%p打印