C语言结构体、位段、枚举、联合体

结构体：

定义：

                结构体就是一堆值的集合

初始化：

#include<stdio.h>
#include <stddef.h>
struct  S
{char ch;int n;
};int main()
{struct S s1 { 'a', 5 };S s2{ 'b',6 };printf("s1 ch:%c , n:%d\n", s1.ch, s1.n);printf("s2 ch:%c , n:%d\n", s2.ch, s2.n);return 0;
}

大小：

                结构体大小涉及到内存对齐问题：

内存对齐的规则：

ps:下文谈及的对齐数等于对应的数据类型大小

• • 1.第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。
    
  • 2.对齐基准：结构体的对齐数=min（默认对齐数）,最大成员对齐数）

ps:默认对齐数根据编译器不同而不同，也可以自己设置 使用#pragma pack(n),设置n为默认对齐数

• • 3.成员对齐：每个成员必须放在其类型大小整数倍的地址（偏移地址）上
    
  • 4.结构体大小一定是结构体对齐数的整数倍

求sizeof(结构体）的运行结果：

内存对齐的优点：

1.提高CPU访问内存的效率，大多数CPU都是几个字节访问、避免一个数据要访问两次内存

例如：

2.方便平台兼容：有些平台不允许访问单个字节的数据，有些平台可以

位段：

定义：

        按照比特位分配空间的特殊结构体

初始化：

        1、成员变量必须是 int、unsigned int 或signed int类型 。

        2.位段的成员名后边有一个冒号和一个数字。

struct S
{int _a : 10;int _b : 30;
};

大小：

默认按照int大小（4字节==32比特）分配空间：

                        如果所有位段总位数 ≤ 32（4字节），则分配 4 字节。

                        如果总位数 > 32，则分配多个 int 单元。

如上图所示：S位段中总比特位为40，所以分配两个int单元

优缺点：

优点：

        可以很好地节省空间，网络协议报头的制定就常常使用位段结构体

缺点：

        不可跨平台,因为每个平台内存填充对齐规则不同

例如下图：

        两种不同的填充对齐方案，一种是不要剩余空间，进行内存对齐更重要，一种是充分利用剩余空间，两种方案的不同导致，同一种CPU访问内存取数据的策略，可能取出的数据不同，所以导致位段的不可跨平台性

枚举：

定义：

        常量的集合

初始化：

enum LOGLEVEL
{DEBUG=0,WARNING,ERROR,FATAL
};

常量的值默认从0开始，一次递增1，当然在定义的时候也可以赋初值

优点：

优点：

• 增加代码的可读性和可维护性
• 有类型检查（例如传参时），更严谨

ps:如果是宏定义常量，宏常量debug可以进入Func2，int类型的数据也能进入Func2,而用枚举定义的常量就会有类型检查，只能枚举的常量才能进入Func1函数中

• 通过封装，避免了命名污染问题
• 使用方便、一次性可以定义多个常量
  

联合体：

定义：

        联合体是成员是共用同一块内存空间的特殊结构体类型

初始化：

union u
{char c;int n;
};

大小：

规则：

• 联合体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。
  

        对于union u来说最大成员大小是n的大小为4个字节，而且由上文结构体中谈及的内存对齐规则可知，4为最大对齐数，所以正好最大成员大小是最大对齐数的整数倍，所以u大小为4个字节；

        对于union u2来说最大成员大小是c的大小为5个字节，而且由上文结构体中谈及的内存对齐规则可知，4为最大对齐数，所以正好最大成员大小不是最大对齐数的整数倍，所以要对齐到最大对齐数的整数倍，5就要对齐到8(4*2)

三、总结：

学会使用结构体、位段、枚举、联合体，了解他们的特点优势，可以增强项目工程代码的可读性、可维护性，掌握计算这些结构体的方法，恰当地分配结构体内存大小可以增强项目工程的效率，减少内存占用

还有一个简单的思维导图，方便大家复习巩固

结语：

        以上就是我分享的C语言特殊类型的全部内容了，希望对大家有些帮助，也希望与一样喜欢编程的朋友们共进步

谢谢观看

如果觉得还阔以的话，三连一下，以后会持续更新的，我会加油的

祝大家早安午安晚安