自定义类型：结构体，枚举，联合

结构体

结构的声明

例如描述一个学生：
struct tag
{
	member-list;
}variable-list;
struct Stu
{
	char name[20];//名字
	int age;//年龄
	char sex[5];//性别
	char id[20];//学号
}; //分号不能丢

特殊的声明

//匿名结构体类型
struct
{
	int a;
	char b;
	float c;
}x;
struct
{
	int a;
	char b;
	float c;
}a[20], *p;
//在上面代码的基础上，下面的代码合法吗？
p = &x;

编译器会把上面的两个声明当成完全不同的两个类型，所以是非法的

结构的自引用

struct Node
{
int data;
struct Node* next;
};

结构体内存对齐

如何计算？
首先得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?
5. 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
6. 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，如何做到：
   让占用空间小的成员尽量集中在一起
   练习

//练习1
struct S1
{
	char c1;
	int i;
	char c2;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S1));//12
//练习2
struct S2
{
	char c1;
	char c2;
	int i;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S2));//8
//练习3
struct S3
{
	double d;
	char c;
	int i;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S3));//16
//练习4-结构体嵌套问题
struct S4
{
	char c1;
	struct S3 s3;
	double d;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S4));//32

修改默认对齐数

#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()
{
  printf("%d\n", sizeof(struct S1));
  printf("%d\n", sizeof(struct S2));
  return 0;
}

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;
}

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

位段

位段的内存分配

struct A
{
	int _a:2;
	int _b:5;
	int _c:10;
	int _d:30;
};

struct S
{
	char a:3;
	char b:4;
	char c:5;
	char d:4;
};
struct S s = {0};
s.a = 10;
s.b = 12;
s.c = 3;
s.d = 4;
//空间是如何开辟的？

位段的跨平台问题

1. int 位段被当成有符号数还是无符号数是不确定的
2. 位段中最大位的数目不能确定（16位机器最大16，32位机器最大32，写成27，在16位机器会出问题
3. 位段中的成员在内存中从左向右分配，还是从右向左分配标准尚未定义
4. 当一个结构包含两个位段，第二个位段成员比较大，无法容纳于第一个位段剩余的位时，是舍弃剩余的位还是利用，这是不确定的

枚举

枚举类型的定义

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
};

枚举的优点

我们可以使用 #define 定义常量，为什么非要使用枚举？
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）

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）

联合大小的计算

1.联合的大小至少是最大成员的大小
2.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

union Un1
{
	char c[5];
	int i;
};
union Un2
{
	short c[7];
	int i;
};
//下面输出的结果是什么？
printf("%d\n", sizeof(union Un1));//8
printf("%d\n", sizeof(union Un2));//16