网站建设 规范,app软件开发费用多少,中信建设有限责任公司投资部执行总监,外贸网络营销如何选取关键词自定义类型#xff1a;结构体#xff0c;枚举#xff0c;联合 1.结构体1.1结构体类的基础知识1.2结构的声明1.3特殊的声明1.4结构的自引用1.5结构体变量的定义和初始化1.6结构体内存对齐1.7修改默认对齐1.8结构体传参 2.段位2.1什么是段位2.2段位的内存分配2.3位段的跨平台问… 自定义类型结构体枚举联合 1.结构体1.1结构体类的基础知识1.2结构的声明1.3特殊的声明1.4结构的自引用1.5结构体变量的定义和初始化1.6结构体内存对齐1.7修改默认对齐1.8结构体传参 2.段位2.1什么是段位2.2段位的内存分配2.3位段的跨平台问题2.4位段的应用 3.枚举3.1枚举类型的定义3.2枚举的优点3.3枚举的使用 4.联合4.1联合类型的定义4.2联合的特点4.3联合大小的计算 1.结构体
1.1结构体类的基础知识 结构是一些值的集合这些值称为成员变量。结构的每个成员可以是不同类型的变量。 1.2结构的声明 例如描述一个学生
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1.3特殊的声明
在声明结构的时候可以不完全的声明
//匿名结构体类型
struct
{char name[20];char author[12];float price;
}b1, b2;上面的两个结构在声明的时候省略掉了结构体标签tag
当我们使用匿名结构体时以下做法合理么
struct
{char name[20];char author[12];float price;
}b;
struct
{char name[20];char author[12];float price;
}* p;
int main()
{p b;//不建议这样写return 0;
}警告 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。
1.4结构的自引用
//错误自引用
struct Node
{int data;struct Node next;
};
//正确自引用
struct Node
{int data;struct Node* next;
};1.5结构体变量的定义和初始化
struct Point
{int x;int y;
}p1; //声明类型的同时定义变量p1p1为全局变量
struct Point p2; //定义结构体变量p2p2为局部变量
//初始化定义变量的同时赋初值。
struct Point p3 { x, y };
struct Stu //类型声明
{char name[15];//名字int age; //年龄
};
struct Stu s { zhangsan, 20 };//初始化
struct Node
{int data;struct Point p;struct Node* next;
}n1 { 10, {4,5}, NULL }; //结构体嵌套初始化
struct Node n2 { 20, {5, 6}, NULL };//结构体嵌套初始化1.6结构体内存对齐
我们已经掌握了结构体的基本使用了。 现在我们深入讨论一个问题计算结构体的大小。 这也是一个特别热门的考点 结构体内存对齐 首先得掌握结构体的对齐规则
第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。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 gcc没有对齐数对齐数就是自身大小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。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。 案例一
struct S1
{char c1;int i;char c2;
};
int main()
{printf(%d\n, sizeof(struct S1));return 0;
}运行结果 分析 案例二
struct S2
{char c1;char c2;int i;
};
int main()
{printf(%d\n, sizeof(struct S2));return 0;
}运行结果 分析 案例三
struct S3
{double d;char c;int i;
};
int main()
{printf(%d\n, sizeof(struct S3));return 0;
}运行结果 分析 案例四
//练习4 - 结构体嵌套问题
struct S3
{double d;char c;int i;
};
struct S4
{char c1;struct S3 s3;double d;
};
int main()
{printf(%d\n, sizeof(struct S4));return 0;
}运行结果 分析 为什么存在内存对齐? 大部分的参考资料都是如是说的
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。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
//例如
struct S1
{char c1;int i;char c2;
};
struct S2
{char c1;char c2;int i;
};S1和S2类型的成员一模一样但是S1和S2所占空间的大小有了一些区别。 补offsetof可以计算结构体成员相较于结构体起始位置的偏移量
offsetof案例
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#includestdio.h
#includestddef.h
struct S1
{char c1;//1int i;//4char c2;//1
};
int main()
{struct S1 s1 { 0 };printf(%d\n, offsetof(struct S1, c1));printf(%d\n, offsetof(struct S1, i));printf(%d\n, offsetof(struct S1, c2));return 0;
}运行结果 1.7修改默认对齐 之前我们见过了 #pragma 这个预处理指令这里我们再次使用可以改变我们的默认对齐数。 #pragma pack(1)//设置默认对齐数为1
struct S
{char c1;//1 1 1int a; // 4 1 1char c2;//1 1 1
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数还原为默认
int main()
{printf(%d\n, sizeof(struct S));return 0;
}运行结果 结论 结构在对齐方式不合适的时候我么可以自己更改默认对齐数。 1.8结构体传参
代码案例
struct S
{int data[100];int num;
};
//结构体传参
void print1(struct S tmp)
{printf(%d\n, tmp.num);
}
//结构体地址传参
void print2(const struct S* ps)
{printf(%d\n, ps-num);
}
int main()
{struct S s { {1,2,3}, 100 };print1(s);print2(s);return 0;
}运行结果 上面的 print1 和 print2 函数哪个好些 答案是首选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。 结论 结构体传参的时候要传结构体的地址。 2.段位
结构体讲完就得讲讲结构体实现位段的能力。
2.1什么是段位
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 。 2.位段的成员名后边有一个冒号和一个数字。 代码案例
struct A
{int _a : 2;//二进制位int _b : 5;int _c : 10;int _d : 30;
};
int main()
{printf(%d\n, sizeof(struct A));return 0;
}A就是一个位段类型。 那位段A的大小是多少 运行结果 2.2段位的内存分配
位段的成员可以是 int unsigned int signed int 或者是 char 属于整形家族类型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 : 3;char b : 4;char c : 5;char d : 4;
};
int main()
{struct S s { 0 };s.a 10;s.b 12;s.c 3;s.d 4;printf(%d\n, sizeof(s));return 0;
}空间是如何开辟的 运行结果 2.3位段的跨平台问题 int 位段被当成有符号数还是无符号数是不确定的。位段中最大位的数目不能确定。16位机器最大1632位机器最大32写成27在16位机 器会出问题。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。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。 总结 跟结构相比位段可以达到同样的效果但是可以很好的节省空间但是有跨平台的问题存在。 2.4位段的应用 3.枚举
枚举顾名思义就是一一列举。 把可能的取值一一列举。
比如我们现实生活中 一周的星期一到星期日是有限的7天可以一一列举。 性别有男、女、保密也可以一一列举。 月份有12个月也可以一一列举 这里就可以使用枚举了
3.1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
};以上定义的 enum Day enum Sex enum Color 都是枚举类型。 { }中的内容是枚举类型的可能取值也叫 枚举常量 。
这些可能取值都是有值的默认从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
};3.2枚举的优点
为什么使用枚举 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
增加代码的可读性和可维护性和#define定义的标识符比较枚举有类型检查更加严谨。防止了命名污染封装便于调试使用方便一次可以定义多个常量
3.3枚举的使用
enum Color
{RED,//0GREEN,//1BLUE//2
};
#define RED 0
int main()
{enum Color c GREEN;//只能拿枚举常量给枚举变量赋值enum Color cc 3;//.c文件中允许.cpp文件中不允许return 0;
}4.联合
4.1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。
//联合类型的声明
union Un
{char c;int i;
};
int main()
{//联合变量的定义union Un un;//计算连个变量的大小printf(%d\n, sizeof(un));return 0;
}运行结果 4.2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。
union Un
{char c;int i;
};
int main()
{printf(%d\n, sizeof(union Un));union Un un { 0 };un.i 0x11223344;un.c 0x55;printf(%p\n, un);printf(%p\n, (un.i));printf(%p\n, (un.c));return 0;
}un: 运行结果 面试题 判断当前计算机的大小端存储
int check_sys()
{union{int i;char c;}un {.i 1};return un.c;
}int main()
{int ret check_sys();if (ret 1)printf(小端\n);elseprintf(大端\n);return 0;
}运行结果 4.3联合大小的计算
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。
比如
代码案例
union Un1
{char c[5];//5 1 8 1int i;//4 8 4
};
union Un2
{short c[7];//14 2 8 2int i;//4 4 8 4
};
int main()
{printf(%d\n, sizeof(union Un1));//53 8printf(%d\n, sizeof(union Un2));//16return 0;
}运行结果 不知不觉自定义类型结构体枚举联合以告一段落。通读全文的你肯定收获满满让我们继续为C语言学习共同奋进!!!
