【C语言】自定义类型-结构体-位段-枚举-联合

我们在coding的时候，经常会定义各种各样的变量，如 int a,double b,long c等等，但是现实中仅仅靠这样的变量类型是不足够的，例如，我们需要描述一个人，他需要有性别，年龄，姓名等各种各样的属性，那问题来了，我们如何去定义这样的变量呢，这样的一个人的变量又属于什么类型呢？这时候就需要用到结构体了

结构体

结构体的声明

//声明一个学生类型
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

结构体的定义

struct Stu
{
 char name[20];//名字
 int age;//年龄
 char sex[5];//性别
 char id[20];//学号
}student；//声明一个学生类型后直接进行定义

//也可以声明之后再进行定义
struct Stu student;

结构体的初始化

struct Stu
{
 char name[20];//名字
 int age;//年龄
 char sex[5];//性别
 char id[20];//学号
}student；
student.name = "zhangsan";
student.age = 20;
student.sex = "man";
student.id = "123456";

结构体的内存对齐

刚才定义的结构体如果我们计算它所占的字节，那么应该怎么计算呢？

struct Stu
{
 char name;
 int age;
 char sex;
 char id;
}student；
printf("%d ", sizeof(struct Stu));
//输出其实并不是我们想的几种变量字节数简单相加，而是需要字节对齐。

例如上面的例子，我们这样计算
char //1 + 3
int //4
char //1
char //1 + 2
前面的数为当前变量类型所占字节数，后面加的数是为了进行字节对齐所补的。

那么，我们要怎样进行字节对齐呢。

那些公式一样的概念就不再描述了，相信大家可以很容易在网上找到。我们直接来点技巧，可以快速算出来的那种。
1.先把每个类型所占字节写出来
2.题目如果给定了对齐数，就找出题目给定的对齐数和当前每个类型的对齐数中的较小值，作为判读补几个字节的对齐数。
3.从上到下看，当前的数字是否为下面一个数字的整数倍，若不是，则补为整数倍
4.判断下一个数时，将上面的数以及它们的对齐数相加，看是否为下一个数的整数倍，若不是，在当前数字上补齐。
5.最后一个数补几个字节，将所有之前的字节数相加，看是否为对齐数的整数倍，若不是，则补齐。

位段

位段和结构体非常相似，只是位段在成员变量后面加冒号和数字，但是成员变量只能是int/unsigned int/char类型

//在结构体成员后面加：和数字后就成了位段
//32位系统下
//一个char占一字节，32个bit位
//一个int占四字节，32*4个bit位
struct Stu
{
 int name : 3;//name占一个int(32位系统下一个char占一字节，32个bit位)中的3个bit位
 int age : 1;//占上一个int中的1个bit位
 int sex : 3;//占上一个int中的3个bit位
 int id : 6;//占上一个int中的6个bit位，如果占满了bit位，那么就要重新开辟一个int字节
}；
//与结构体不同的是，冒号后的数字是代表着当前成员变量所占的位数(不是字节数)，这样做的好处是节省空间。而对于计算位段的字节数来说，若当前位段的位数放不下时，会重新开辟相应的变量空间。

枚举

枚举中的变量默认从0开始，一次递增1，在定义的时候也可以赋初值，初值后的值也是依次递增。

enum Day//星期
{
 Mon,
 Tues,
 Wed,
 Thur,
 Fri,
 Sat,
 Sun
};

联合体

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，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;
};
sizeof(Un1); //8
sizeof(Un2);//16