【C语言进阶】自定义类型：结构体，枚举，联合

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

在这里插入图片描述
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p1，p1为全局变量
struct Point p2; //定义结构体变量p2，p2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：

  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
    gcc没有对齐数，对齐数就是自身大小
  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。
    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：
在这里插入图片描述

分析：
在这里插入图片描述

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：
在这里插入图片描述

分析：
在这里插入图片描述

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：
在这里插入图片描述

分析：
在这里插入图片描述

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：
在这里插入图片描述

分析：
在这里插入图片描述

为什么存在内存对齐?
大部分的参考资料都是如是说的：

  1. 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。
  2. 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）
在这里插入图片描述

offsetof案例：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<stddef.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：
在这里插入图片描述

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：
在这里插入图片描述

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：
在这里插入图片描述

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：
在这里插入图片描述

2.2段位的内存分配

  1. 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
  2. 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。
  3. 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？
在这里插入图片描述

运行结果：
在这里插入图片描述

2.3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。

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

在这里插入图片描述

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：

  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

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：
在这里插入图片描述

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:
在这里插入图片描述

运行结果：
在这里插入图片描述

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：
在这里插入图片描述

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));//5+3 = 8printf("%d\n", sizeof(union Un2));//16return 0;
}

运行结果：
在这里插入图片描述

💘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!!!

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.rhkb.cn/news/160541.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系长河编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

【Spring Boot】RabbitMQ消息队列 — RabbitMQ入门

【Spring Boot】RabbitMQ消息队列 — RabbitMQ入门

💠一名热衷于分享知识的程序员 💠乐于在CSDN上与广大开发者交流学习。 💠希望通过每一次学习，让更多读者了解我 💠也希望能结识更多志同道合的朋友。 💠将继续努力，不断提升自己的专业技能，创造更多价值。🌿欢迎来到@"衍生星球"的CSDN博文🌿 🍁本…
阅读更多...
Chrome使用本地修改过的js替换原js内容

Chrome使用本地修改过的js替换原js内容

步骤 1.进入开发人员工具&#xff1a;按F12 或 按ctrlshitfi 或 菜单“更多工具”->“开发人员工具” 2.在“源代码/来源”页面找到需要更改的js文件&#xff0c;“右键”->“替换内容” 3.在弹出的标签点击“选择文件夹”来选择一个存放内容的本地文件夹 4.弹出的询问标…
阅读更多...
Excel——对其他工作表和工作簿的引用

Excel——对其他工作表和工作簿的引用

一、引用其他sheet页表区域 若希望在公式中引用其他工作表的单元格区域&#xff0c;可以在公式编辑状态下&#xff0c;通过鼠标单击相应的工作表标签&#xff0c;然后选择相应的单元格区域。 例1 跨sheet页引用其他工作表区域 如图1所示的工作表Sheet2为工资表。 在Sheet1表…
阅读更多...
【Golang】grpc环境踩的坑

【Golang】grpc环境踩的坑

关于’protoc-gen-go’ 不是内部或外部命令 这个问题的出现是因为没有这个文件导致的 这个文件要通过我们下载的google.golang.org这个文件编译生成的 这里建议下载google提供的grpc包 protobuf的源码&#xff1a; git clone https://github.com/golang/protobuf 下载好之后进…
阅读更多...
如何把视频压缩变小？

如何把视频压缩变小？

如何把视频压缩变小&#xff1f;大家都知道&#xff0c;视频一般都伴随着很大的文件体积&#xff0c;&#xff1a;尤其是现在的视频大多是高清晰度的&#xff0c;因此视频文件的体积就更加的大&#xff0c;视频体积太大会给我们带来很多的不便&#xff0c;主要是以下这几点&…
阅读更多...
诚迈科技董事长王继平出席中国（太原）人工智能大会并发表演讲

诚迈科技董事长王继平出席中国（太原）人工智能大会并发表演讲

10月14日—15日&#xff0c;2023中国&#xff08;太原&#xff09;人工智能大会在山西省太原市举办。诚迈科技在大会上全面展示了其在人工智能领域的一系列创新技术与解决方案&#xff0c;诚迈科技董事长、统信软件董事长王继平受邀出席产业数字化转型论坛并发表主题演讲&#…
阅读更多...
【特纳斯电子】基于单片机的火灾监测报警系统-实物设计

【特纳斯电子】基于单片机的火灾监测报警系统-实物设计

视频及资料链接&#xff1a;基于单片机的火灾监测报警系统-实物设计 - 电子校园网 (mcude.com) 编号&#xff1a; T0152203M-SW 设计简介&#xff1a; 本设计是基于单片机的火灾监测报警系统&#xff0c;主要实现以下功能&#xff1a; 1.通过OLED显示温度、烟雾、是否有火…
阅读更多...
docker拉取镜像错误missing signature key

docker拉取镜像错误missing signature key

参考地址&#xff1a;docker拉取镜像错误 missing signature key-CSDN博客 linux系统&#xff0c;使用docker拉取的时候&#xff0c;报错如下 missing signature key 就一阵莫名其妙&#xff0c;之前还好好的&#xff0c;突然就不行了 按照网上说的方法&#xff0c;查看doc…
阅读更多...
Ant Design Vue设置表格滚动 宽度自适应 不换行

Ant Design Vue设置表格滚动 宽度自适应 不换行

Ant Design Vue设置表格滚动 宽度自适应 不换行 添加以下属性即可解决这个问题&#xff1a; <a-table :columns"columns" :data-source"list":pagination"false"bordered:scroll"{ x: max-content }" >
阅读更多...
【QT开发（8）】QT 中使用tensorrt

【QT开发（8）】QT 中使用tensorrt

在之前的文章《【TensorRT&#xff08;2&#xff09;】研究美团tech的yolov6的TensorRT部署》说明了tensorRT 的使用流程。今天尝试将其并入QT 项目中。 文章目录 项目地址参考资料&#xff1a;该分支主要做的工作Task 1:读取视频文件&#xff0c;然后通过 dds 发送的事情Task…
阅读更多...
银河麒麟你服务x86访问ftp服务器上的文件

银河麒麟你服务x86访问ftp服务器上的文件

打开我的电脑 地址栏输入 ftp地址 可以选择需要的文件复制出来了
阅读更多...
pytorch 入门（二）

pytorch 入门（二）

本文为&#x1f517;小白入门Pytorch内部限免文章 &#x1f368; 本文为&#x1f517;小白入门Pytorch中的学习记录博客&#x1f366; 参考文章&#xff1a;【小白入门Pytorch】教案二&#x1f356; 原作者&#xff1a;K同学啊 目录 一、神经网络的组成部分1. 神经元2. 神经网络…
阅读更多...
PyQt界面里如何加载本地视频以及调用摄像头实时检测（小白入门必看）

PyQt界面里如何加载本地视频以及调用摄像头实时检测（小白入门必看）

目录 1.PyQt介绍 2.代码实现 2.1实时调用摄像头 2.2 使用YOLOv5推理 2.3 代码中用到的主要函数 1.PyQt介绍 PyQt是一个用于创建桌面应用程序的Python绑定库&#xff0c;它基于Qt框架。Qt是一个跨平台的C应用程序开发框架&#xff0c;提供了丰富的图形界面、网络通信、数据…
阅读更多...
阶段性总结

阶段性总结

uart协议&#xff1a; 通用异步收发器 UART&#xff08;Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)&#xff0c;是一种串行、异步、全双工的通信协议&#xff0c;将所需传输的数据一位接一位地传输&#xff0c;在UART通讯协议中信号线上的状态位高电平代表’1’&#xff0…
阅读更多...
竞品价格怎么监测

竞品价格怎么监测

品牌在做产品营销、产品定价时&#xff0c;除了要做好自身产品的研发设计外&#xff0c;需要非常了解市场&#xff0c;了解消费者偏好、了解竞品数据&#xff0c;通过对比分析&#xff0c;从而知道哪些价位的产品更受消费者喜爱&#xff0c;怎样设计产品更符合市场要求等&#…
阅读更多...
黑马JVM总结（三十六）

黑马JVM总结（三十六）

&#xff08;1&#xff09;CAS-概述 cas是配合volatile使用的技术 &#xff0c;对共享变量的安全性要使用synachonized加锁&#xff0c;但是CAS不加锁&#xff0c;它是使用where&#xff08;true&#xff09;的死循环&#xff0c;里面compareAndSwap尝试把结果赋值给共享变量&…
阅读更多...
linux下的rsync(文件同步) 用法教程

linux下的rsync(文件同步) 用法教程

一、简介 rsync 是一个常用的 Linux 应用程序&#xff0c;用于文件同步。 它可以在本地计算机与远程计算机之间&#xff0c;或者两个本地目录之间同步文件&#xff08;但不支持两台远程计算机之间的同步&#xff09;。它也可以当作文件复制工具&#xff0c;替代cp和mv命令。 …
阅读更多...
RAII与智能指针

RAII与智能指针

RAII与智能指针 1.RAII1.1RAII理解1.2RAII的原理1.2.1简单的例子说明局部对象的自动销毁的特性 1.2.2 RAII 过程 2.智能指针2.1 auto_ptr2.1.1auto_ptr的使用构造函数与析构函数拷贝构造函数与赋值提领操作auto ptr其它函数 2.1.2autoptr使用的注意事项 2.2 unique_ptr2.2.1uni…
阅读更多...
ros学习笔记（1）Mac本地安装虚拟机，安装Ros2环境

ros学习笔记（1）Mac本地安装虚拟机，安装Ros2环境

Ros与Linux的关系 Ros环境基于Linux系统内核 我们平时用的是Linux发行版&#xff0c;centos&#xff0c;ubuntu等等&#xff0c;机器人就用了ubunut 有时候我们经常会听到ubunue的版本&#xff0c;众多版本中&#xff0c;有一些是长期维护版TLS&#xff0c;有一些是短期维护…
阅读更多...
微信小程序个人账号申请和配置详细教程

微信小程序个人账号申请和配置详细教程

一、注册小程序管理账号 1、注册方法 在微信公众平台官网首页&#xff08;mp.weixin.qq.com&#xff09;&#xff0c;点击右上角的“立即注册”按钮。 2、选择注册的账号类型 选择“小程序”&#xff0c;点击“查看类型区别”可查看不同类型账号的区别和优势。 3、填写邮箱和…
阅读更多...
最新文章
推荐文章

Copyright @ 2022~2023