梓益C语言学习笔记之结构体－共用体－枚举

梓益C语言学习笔记之结构体－共用体－枚举

有人说，我们需要将不同类型的数据组合成一个整体，于是，就有了结构体

一、结构体的概念：

一种或多种基本类型或构造类型的数据的集合。

二、定义方法：

先定义结构体类型，再去定义结构体变量

struct  结构体类型名{

成员列表

};

如：

struct stu{

int num;

char name[20];

char sex;

};

struct stu  lucy,bob,lilei;//定义了三个struct stu类型的变量

每个变量都有三个成员，分别是num name  sex

通常咱们将一个结构体类型重新起个类型名，用新的类型名替代原先的类型

＊＊最常用的定义结构体的方法是：

typedef struct stu{

int num;

char name[20];

char sex;

}STU;

STU lucy;

三、初始化及使用：

typedef struct stu{

int num;

char name[20];

char sex;

}STU;

STU lucy={101,"lucy",'f'};

STU bob;

bob.num=101;//bob是个结构体变量，但是bob.num是个int 类型的变量

bob.name 是个字符数组，是个字符数组的名字，代表字符数组的地址，是个常量

bob.name ="bob";//是不可行，是个常量

strcpy(bob.name,"bob");

四、结构体数组

结构体数组是个数组，由若干个相同类型的结构体变量构成的集合

1、结构体数组的定义方法：

struct stu{

int num;

char name[20];

char sex;

};

struct stu edu[3];//定义了一个struct stu 类型的结构体数组edu，

这个数组有3个元素分别是edu[0] 、edu[1]、edu[2]

        可以这样赋值：STU edu[3]={

{101,"Lucy",78},

{102,"Bob",59.5},

{103,"Tom",85}

};

2、数组元素的使用

edu[0].num =101;//用101给edu数组的第0个结构体变量的num赋值

strcpy(edu[1].name,"lucy");

五、结构体指针

即结构体的地址，结构体变量存放内存中，也有起始地址

定义一个变量来存放这个地址，那这个变量就是结构体指针变量。

1、结构体指针变量的定义方法：

struct stu{

int num;

char name[20];

};

struct stu * p;//定义了一个struct stu *类型的指针变量，变量名是p，p占4个字节，用来保存结构体变量的地址编号

使用： struct stu boy;

p=&boy;

访问结构体变量的成员方法：

boy.num=101;//可以，通过结构体变量名.成员名

(*p).num=101;//可以，*p相当于p指向的变量boy

p->num=101;//可以，指针->成员名 

通过结构体指针来引用指针指向的结构体的成员，前提是指针必须先指向一个结构体变量。

六、结构体内存分配

为什么要有字节对齐？

用空间来换时间，提高cpu读取数据的效率

结构体变量大小是所有成员之和

规则1：结构体分配内存时哪个基本类型的成员占字节数多，就以它的大小为单位开辟内存,

在gcc中出现了double类型的，例外

1：成员中只有char型数据 ，以1字节为单位开辟内存。

2：成员中出现了short int 没有更大字节数的基本类型数据以2字节为单位开辟内存

3、出现了int float 没有更大字节的基本类型数据的时候以4字节为单位开辟内存。

4、出现了double类型的数据

情况1：

在vc里，以8字节为单位开辟内存。

情况2：

在gcc里，以4字节为单位开辟内存。

无论是那种环境，double型变量，占8字节。

注意：

如果在结构体中出现了数组，数组可以看成多个变量的集合。

如果出现指针的话，没有占字节数更大的类型的，以4字节为单位开辟内存。

在内存中存储结构体成员的时候，按定义的结构体成员的顺序存储。

例1：struct stu{

char sex;

int age;

}lucy;

lucy的大小是4的倍数。

规则2：字节对齐

1：char 1字节对齐 ，即存放char型的变量，内存单元的编号是1的倍数即可。

2：short int 2字节对齐 ，即存放short int 型的变量，起始内存单元的编号是2的倍数即可。

3：int 4字节对齐 ，即存放int 型的变量，起始内存单元的编号是4的倍数即可

4：long int 在32位平台下，4字节对齐 ，即存放long int 型的变量，起始内存单元的编号是4的倍数即可

5：float 4字节对齐 ，即存放float 型的变量，起始内存单元的编号是4的倍数即可

6：double

1.vc环境下

8字节对齐，即存放double型变量的起始地址，必须是8的倍数，double变量占8字节

2.gcc环境下

4字节对齐，即存放double型变量的起始地址，必须是4的倍数，double变量占8字节。

注意3：当结构体成员中出现数组的时候，可以看成多个变量。

注意4：开辟内存的时候，从上向下依次按成员在结构体中的位置顺序开辟空间

例1：

struct stu{

char a;

short b;

int c;

}temp;

例3：//temp 8个字节

#include<stdio.h>

struct stu{

char a;

short int b;

int c;

}temp;

结果分析：

a的地址和b的地址差2个字节

b的地址和c的地址差2个字节

例4：temp的大小为12个字节

#include<stdio.h>

struct stu{

char a;

int c;

short int b;

}temp;

结果分析：

a和c的地址差4个字节

c和b的地址差4个字节

例5：

struct stu{

char buf[10];

int a;

}temp;

//temp占 16个字节

例6：

struct stu{

char a;

double b;

}temp;

temp:

在vc中占  16个字节 a和b的地址差8个字节

在gcc中占  12个字节  a和b的地址差4个字节

#include<stdio.h>

struct stu{

char a;

double b;

}temp;

指定对齐原则：

使用#pragma pack改变默认对其原则

#pragma pack (value)

1.value只能是：1 2 4 8等

2.指定对齐值与数据类型对齐值相比取较小值

说明：咱们制定一个value

1：以多少个字节为单位开辟内存

结构体成员中，占字节数最大的类型长度和value比较，

取较小值，为单位开辟内存

例7：

#pragma pack(2)

struct stu{

char a;

int b;

} ;

以2个字节为单位开辟内存

#include<stdio.h>

#pragma pack(2)

struct stu{

char a;

int b;

}temp;

int main()

{

printf("%d\n",sizeof(temp));

printf("%p\n",&(temp.a));

printf("%p\n",&(temp.b));

return 0;

}

temp的大小为6个字节

a和b的地址差2个字节

如：如果指定对齐值：

设为1：则short、int、float等均为1

设为2：则char仍为1，short为2，int 变为2

七、位段

在结构体中，以位为单位的成员，咱们称之为位段(位域)。

struct packed_data{

unsigned int a:2;

unsigned int b:6;

unsigned int c:4;

unsigned int d:4;

unsigned int i;

} data;

对于位段成员的引用如下：

data.a =2

赋值时，不要超出位段定义的范围;

如段成员a定义为2位，最大值为3,即（11）2

所以data.a =5，就会取5的低两位进行赋值 101

八、共用体

＊＊每次只能使用共用体的一个变量

几种不同类型的变量存到同一段内存单元中，几个变量所使用空间相互重叠

 这种几个不同的变量共同占用一段内存的结构，在C语言中，被称作“共用体”类型结构

 共用体所有成员占有同一段地址空间

共用体的大小是其占内存长度最大的成员的大小

typedef union data{

short int i;

char ch;

float f；

}DATA;

DATA temp2;

共用体temp2占4个字节，即i、ch、f共用4个字节

九、枚举

将变量的值一一列举出来，变量的值只限于列举出来的值的范围内

例：

定义枚举类型 week

enum week //枚举类型

{

mon，tue，wed，thu，fri，sat,sun

};

enum week workday,weekday;//枚举变量

workday与weekday只能取sun….sat中的一个