【筑基系列】 自定义类型（下）

一 .位段

1.1 位段的使用

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。

struct A
{
// 4byte - 32bit
 int _a:2; 
 int _b:5;
 int _c:10;
 //4byte -32bit
 int _d:30;
};
printf("%d\n", sizeof(struct A));

// 8byte - 64bit

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。

1.2 位段的内存分配

#include<stdio.h>
int main()
{
    //一个例子
    struct S
    {
        char a : 3;
        char b : 4;
        char c : 5;
        char d : 4;
    };
    struct S s = { 0 };
    s.a = 10;
    s.b = 12;
    s.c = 3;
    s.d = 4;
 }

1.3 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27，16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

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

位段的应用

二、枚举

2 .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
};

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。使其改变默认值

enum Color//颜色
{
  RED=1,
  GREEN=2,
  BLUE=4
};

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

三、联合

3.1 联合的特点

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）。

#include <stdio.h>
union Un 
{ 
    char c;  // 1
    int i;   // 4  
};
union Un un;
int main()
{
    printf("%d\n", sizeof(un));
    printf("%d\n", &(un.i)); //共用空间，首地址也保持一致
    printf("%d\n", &(un.c));
}

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）。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
union Un
{
    char c;
    int i;
};
union Un un;
int main()
{
    un.i = 0x11223344;
    un.c = 0x00;
    printf("%x\n", un.i);
}

更改un .c的值后，un.i的值也发生了改变

3.2 联合的使用

面试题 ：判断当前计算机的大小端存储

大端（存储）模式，是指数据的低位保存在内存的高地址中，而数据的高位，保存在内存的低地址
中；
小端（存储）模式，是指数据的低位保存在内存的低地址中，而数据的高位,，保存在内存的高地址中。

若为 a 在内存中为 01 00 00 00 ，即数据高位在内存低位则小端，反之则大端。

方法一：利用char* 返回a在内存中的第一个字节

#include <stdio.h>
int check_sys()
{
    int a = 1;
    return *(char*)&a;
}
   //数据  0x 00 00 00  01
 //      高位           低位
int main()
{

    int ret = check_sys();
    if (ret == 1)
    {
        printf("小端\n");
    }
    else
    {
        printf("大端\n");
    }
    return 0;
}

方法二：

利用联合的特点，返回u.c, 即返回u.i =1 的第一个字节（共用存储空间）

#include <stdio.h>
int check_sys()
{
    union Un
    {
        char c;
        int i;
    }u;
    u.i = 1;
    return u.c;
}
int main()
{
    int ret = check_sys();
        if (ret == 1)
        {
            printf("小端\n");
        }
        else
        {
            printf("大端\n");
        }
        return 0;
}

3.3 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

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
int main() {
    union Un1
    {
        char c[5];  //char 1 8 1 
        int i;      //int  4 4 4    // 8
    };
    //最大成员的大小为5，最大对齐数为4 ，则联合体的大小为 8
    union Un2
    {
        short c[7]; // short 2 8 2  //16
        int i;      // int   4 8 4 
    };
    //最大成员的大小为short C[7]即 14 ，最大对齐数为4，则联合体的大小为16
    printf("%d\n", sizeof(union Un1));
    printf("%d\n", sizeof(union Un2));
    return 0;
}