C语言——自定义类型:结构体,枚举,联合(下)

简介: C语言——自定义类型:结构体,枚举,联合(下)

2. 位段

结构体讲完就得讲讲结构体实现 位段 的能力

2.1 什么是位段

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。

比如:

struct A
{
 int _a:2;
 int _b:5;
 int _c:10;
 int _d:30;
};

A就是一个位段类型。


那位段A的大小是多少?


printf("%d\n", sizeof(struct A));


2.2 位段的内存分配

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。


//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;
//空间是如何开辟的?

1f79041aa40848ba8810ad1ed2df46c2.png

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

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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。

例如:

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//颜色
{
 RED=1,
 GREEN=2,
 BLUE=4
};
enum Color clr = GREEN;//只能拿枚举常量给枚举变量赋值,才不会出现类型的差异。
clr = 5;           

4. 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,特征是这些成员公用同一块空间(所以联合也叫共用体)。

比如:

//联合类型的声明
union Un
{
 char c;
 int i;
};
//联合变量的定义
union Un un;
//计算连个变量的大小
printf("%d\n", sizeof(un));

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
{
 int i;
 char c;
};
union Un un;
// 下面输出的结果是一样的吗?
printf("%d\n", &(un.i));
printf("%d\n", &(un.c));
//下面输出的结果是什么?
un.i = 0x11223344;
un.c = 0x55;
printf("%x\n", un.i);

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:

union Un1
{
 char c[5];
 int i;
};
union Un2
{
 short c[7];
 int i;
};
//下面输出的结果是什么?
printf("%d\n", sizeof(union Un1));
printf("%d\n", sizeof(union Un2));
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