带你重新学习结构体、联合体、枚举

结构体

介绍结构体

结构体（struct）是由一批相同或不同类型的数据组合而成的数据类型。结构体通常用来表示类型不同但是又相关的若干数据，其定义是由程序设计者自己根据实际需求进行。结构体可以被声明为变量、指针或数组等，用以实现较复杂的数据结构，其成员一般用名字访问

例如定义一个学生

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

创建变量再初始化

struct stu {
	char name[20];
	int age;
	char sex[20];
}s1 = {"lisi",20,"nan"} ;//直接在结构体后面创建结构体变量，并按照结构体成员顺序初始化

	struct stu s2 = { "lis",22,"nan" };//在函数外创建全局结构体变量，并按照结构体成员顺序初始化

int main(){
	printf("name=%s,age=%d,sex=%s\n", s1.name, s1.age, s1.sex);

	printf("name=%s,age=%d,sex=%s\n",s2.name,s2.age,s2.sex);

	struct stu s3 = { .sex = "nv",.age = 24,.name = "wanh" };
                                        //在函数内部创建结构体变量，并按照指定顺序初始化
	printf("name=%s,age=%d,sex=%s\n", s3.name, s3.age, s3.sex);
}
//输出
//name = lisi, age = 20, sex = nan
//name = lis, age = 22, sex = nan
//name = wanh, age = 24, sex = nv

结构体重命名

struct s
{
	int a;
	int b;
	int c;
};//表面了有一个名叫struct s的结构体
//如果想要定义一个结构体变量
					struct s s1;

//使用typetef
typedef struct s
{
	int a;
	int b;
	int c;
}s;//表面了struct s的结构体被重命名为s
//这里定义变量就明了点
						s s2;

 

匿名结构体

匿名结构体是指没有名字的结构体，通常被用来表示简单的数据结构或者临时的数据类型。

匿名的结构体类型，如果没有对结构体类型重命名的话，基本上只能使⽤⼀次，所以下面代码会报错。

struct
{
	int a;
	char b;
	double c;
}arr[20],*p;//匿名结构体

int main() {
	p = &s1;
    //warning C4133: “=”: 从“*”到“*”的类型不兼容
	return 0;
}

结构体内存对齐 

⾸先得掌握结构体的对⻬规则：
1.结构体的第⼀个成员对⻬到和结构体变量起始位置偏移量为0的地址。
2.其他成员变量要对⻬到某个数字（对⻬数）的整数倍的地址处。
对⻬数 = 编译器默认的⼀个对⻬数与该成员变量⼤⼩的较⼩值。VS 中默认的值为 8 ,Linux中gcc没有默认对⻬数，对⻬数就是成员⾃⾝的⼤⼩
3.结构体总⼤⼩为最⼤对⻬数（结构体中每个成员变量都有⼀个对⻬数，所有对⻬数中最⼤的）的整数倍。
4.如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体成员对⻬到⾃⼰的成员中最⼤对⻬数的整数倍处，结构体的整体⼤⼩就是所有最⼤对⻬数（含嵌套结构体中成员的对⻬数）的整数倍。

结构体的内存对⻬是拿空间来换取时间的做法

 举个例子

struct s1
{
	char c1;//第一个元素对齐偏移量0的地址，放到偏移量1
	int i;//元素大小和编译器默认对齐数比较出最小值是4，从偏移量4 开始放置字节，放到偏移量8
	char c2;元素大小和编译器默认对齐数比较出最小值是1，从偏移量9 开始放置字节，放到偏移量9
};
int main() {
	printf("%d", sizeof(struct s1)); //12总大小是选出最大偏移量的倍数4，最后放到12
	//格式字符串“% d”需要类型“int”的参数，
	// 但可变参数 1 拥有了类型“size_t”,用"%zd"不警告
}

struct S2
{
	char c1;//1
	char c2;//1
	int i;//4最小，要在4的整数倍存放四个字节，就到偏移量8了
}//最终结果就是最大的对齐数是4，结果是四的倍数
printf("%d\n", sizeof(struct S2));
//练习3
struct S3
{
	double d;//8
	char c;//9
	int i;//12开始放到16之前，最终结果是8的倍数就是16
};
printf("%d\n", sizeof(struct S3));
//练习4-结构体嵌套问题
struct S4
{
	char c1;//1
	struct S3 s3;//从自己最大对齐数的倍数开始存放，存自身的字节，上面算出16字节，
	double d;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S4));

用program修改自身最大对齐数

#include
#pragma pack(1)//
struct s {
	char a;
	int b;
	char c;
};
int main() {
	printf("%d ", sizeof(struct s));//修改默认对齐数之前是12，修改完是6
	return 0;
}

结构体传参——首选传地址

因为在调用函数的时候如果传递参数，因为形参是实参的临时拷贝，如果传递结构体数据过大，参数压栈的系统开销比较大，所以会导致性能降低

struct S {
	int data[1000];//data数据的意思
	int num;
};

struct S s={{1,2,3,1},1001 };
void print1(struct S s) {
	printf("%d\n", s.num);
}

void print2(struct  S *s) {
	printf("%d\n", s->num);
}
int main() {
	print1(s);
	print2(&s);

	return 0;
}

联合体

联合体，也叫共用体，类似与结构体，可以存放多个不同类型的元素，但是编译器只为字节最大的类型开辟内存空间，所有类型会公用一片空间，当联合体的一个值被改变其他值也会跟着改变 

#include
union an
{
	char c;
	int a;
};
int main() {
	//联合体变量的定义,可以说明公用一片空间
	union an a = { 0 };
	printf("%d ", sizeof(union an));//4
    return 0;
}

#include 
//联合类型的声明
union Un
{
    char c;
    int i;
};
int main()
{
    //联合变量的定义，当联合体的一个值被改变其他值也会跟着改变 
    union Un un = { 0 };
    un.i = 0x11223344;
    un.c = 0x55;
    printf("%x\n", un.i);//输出11223355
    return 0;
}

 这串代码可以证明联合体内部所有元素地址都是一样的 

union Un
{
	char c;
	int i;
};
int main()
{
	//联合变量的定义
	union Un un = { 0 };
    printf("%p\n", &(un.i));
	printf("%p\n", &(un.c));
	printf("%p\n", &un);
	return 0;
}1

联合体内存计算方式

联合体内存最小也是里面最大成员的大小，最大成员大小不是最大对齐整数倍的时候，就要对齐到最大对齐数的整数倍。

#include 
union Un1
{
	char c[5];//5
	int i;//4最大对齐数是4，最大内存是5，所以8
};
union Un2
{
	short c[7];//14最大对齐数是4，最大内存是14所以最后16
	int i;//4
};
int main()
{
	//下⾯输出的结果是什么？
	printf("%d\n", sizeof(union Un1));//8
	printf("%d\n", sizeof(union Un2));//16
	return 0;
}

用联合体判断当前机器是大端还是小端

小端保存就是地址由低到高展示情况下，数据存放是把数据的低位放到内存的低位，数据的高位放到内存的高位，小端保存就是地址由低到高展示情况下，数据存放是把数据的低位放到内存的高位，数据的高位放到内存的低位。

int check_sys() {
	union un
	{
		int a;
		char b;
	}c;
	c.a = 1;
	return c.b;
}
int main() {
	if (check_sys() == 1) {
		printf("小端");
	}else{
        printf("大端");
    }
}

枚举

顾名思义可以理解为列举，把所有可能的取值都列举出来，例如星期，性别，月份，三原色

enum day
{
	sun，//默认0，下面依次加一
    mon,
	tues,
	wed，
	thur,
	fri,
	sat  //6
};
enum sex {
	male,//男
	female,//nv
	secret//秘密
};
enum Color//颜⾊
{
	RED = 2,//可以赋初值。
	GREEN = 4,
	BLUE = 8
};

枚举在程序中的作用 

 枚举可以用来帮助用户更好的阅读代码，例如，下面这串代码，直接展示不要枚举类型也可以运行，但是在读代码的时候就不方便理解其作用。

switch (input) {
case 0:
	printf("退出程序\n");
	break;
case 1:
	Addcon(&con);
	break;
case 2:
	DelCon(&con);
	break;
case 3:
	searchcon(&con);
	break;		
case 4:
	ModifyCon(&con);
	break;
case 5:
	SortCon(&con);
	break;
case 6:
	Printcon(&con);
	break;
default:
	printf("输入错误请重新输\n");
	break;
}

加上枚举后就可以很直观的理解其代码的作用

enum option//  
{
	EXIT,//0
	ADD,
	DEL,
	SEARCH,
	MODIFY,
	SORT,
	PRINT//6
};

switch (input) {
case EXIT:
	printf("退出程序\n");
	break;
case ADD:
	Addcon(&con);
	break;
case DEL:
	DelCon(&con);
	break;
case SEARCH:
	searchcon(&con);
	break;		
case MODIFY:
	ModifyCon(&con);
	break;
case SORT:
	SortCon(&con);
	break;
case PRINT:
	Printcon(&con);
	break;
default:
	printf("输入错误请重新输\n");
	break;
}

好了以上就是带你重新学习结构体、联合体、枚举的所有内容啦，如果对你有帮助请三连，也请大佬多多指正