二.位段

2.1 位段的介绍

位段的声明和结构体是大同小异的，仅有两个地方不一样:

1、位段的成员必须是int ，unsigned int 或signed int ，char等整型家族。

2、位段的成员名后面有一个冒号和一个数字。

比如：

我们可以看到，A的大小是8个字节，64bit，而不是47bit，近似6个字节，所以说明位段有它独特的内存开辟方式。

注意：冒号后面的数字表示几个bit，而不是字节。

2.2 位段的内存分配

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

通过上述，我们发现位段是一次一个字节，或者4个字节开辟的。

我们再看以下代码:

在这里我们首先要注意冒号后面的数字(bit)不能大于它的类型。其次我们看到S的大小是3，如果把S里面的所有bit加起来恰好是16bit，也就是两个字节，但是出现了3，说明：

说明中间浪费了一个bit位，因为按照不浪费的形式是两个bit位就够了，但是放完_b之后只剩一个bit不够_c的5个bit，所以又开辟，但是那一个bit浪费了。

2.3 位段的截断

位段的类型是可以赋值的，但是由于我们设置了bit限制，所以这里对于如何处置这些值是不清楚的。我们可以分析以下代码：

struct S
{
  char _a : 3;
  char _b : 4;
  char _c : 5;
  char _d : 4;
  //冒号后面的数字不能超过类型的大小
}s;
int main()
{
  s._a = 10;
  s._b = 12;
  s._c = 3;
  s._d = 4;
  return 0;
}

很明显，这里的10转化为二进制是1010，需要4个bit位，而位段限制只有3个bit可以给，所以我们要深入到内存的存储来看一下vs是如何安排的。

我们可以调试验证一下是不是不这样。

的确如我们所推的那样，会发生截断。

2.4 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识尚未定义。

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，尚不确定。跟结构体相比，位段可以达到同样的效果，可以很好的节省空间，但是跨平台的问题存在。

2.5 使用位段需要注意的问题

1、冒号后面表示的是bit

2、冒号后面的数字(bit)不能超过类型的大小

3、如果不够，会直接新开辟，而不是会利用剩下的bit

4、位段开辟是以一次一个或者4个字节开辟的

5、位段会发生截断。

三.枚举

3.1 枚举的介绍

枚举，就是列举，比如我们生活中星期一到星期日可以一一列举，365天的每一天也可以一一列举。

简单的使用：

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。枚举默认第一个从0开始，一次递增1.当然在定义的时候可以赋初始值。比如：

enum Color
{
  Red = 1,
  Green=2,
  Blue=5,
  yellow=7
};

这些都是可以的。

3.2 枚举的使用

3.3 枚举的优点

我们知道#define 可以定义，那么为什么还需要枚举呢？

1.增加代码的可读性和可维护性，比如我们在用switch语句设计分支时，如果用1，2，3，等等来设计选择，那么我们可能不知道意思是怎样的，如果用枚举来替代，代码可读性大大提高。

2.和#define定义的标识符比较，枚举是一种类型，有类型检查，更加严谨。

3.防止了命名污染。

4.便于调试。

5.使用方便，一次可以定义多个常量。

四.联合(共用体)

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，但是特征是这些成员公用同一块空间(所以联合也叫共用体)。

这里我们发现它的大小是4，我们知道如果是按照结构体来说，大小应该是8，说明联合体的内存管理不同于结构体。

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）。

通过这串代码，我们发现它们的地址也是一模一样。这样我们就可以猜想，联合是共用一块空间地址也是一样的。那么联合所占空间大小如何计算呢？

4.3 联合大小的计算

1、联合的大小至少是最大成员的大小。

2、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：

在这里可能有些人可能疑惑第一个联合体Un1中char c[5]不是大小为5个字节，对齐数为5，第二哥联合体Un2中short c[7]不是大小为14个字节，对齐数为14吗？这样的话大小分别应该是5和14啊。这里我们要说一下，这里的两个数组本质上分别是5个char和7个short。所以对齐数还是1和2.

4.4 联合的应用

某度面试题:

设计一段程序，判断当前机器是大端存储还是小端存储。

普通实现:

int check_sys()
{
  int m = 1;
  char n = (char)m;//强制转为char类型，如果是小端则
  //返回1，大端则返回0
  return n;
}
int main()
{
  int ret=check_sys();
  if (ret == 1)
  {
  printf("小端存储\n");
  }
  else
  printf("大端存储\n");
  return 0;
}

联合体实现:

主要需要诸位注意的是遇到数组怎么判断对齐数。