修改默认对齐数

在之前我们就见过#pragma这个预处理指令，这里我们可以以使用#pragma来修改默认对齐数

#pragma pack(8)//设置默认对齐数为8
struct S1
{
  char c1;
  int i;
  char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数，还原为默认
#pragma pack(1)//设置默认对齐数为1
struct S2
{
  char c1;
  int i;
  char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数，还原为默认

总结：

结构在对齐方式不合适的时候，我们可以自己更改默认对齐数。

结构体传参

struct S
{
  int data[1000];
  int num;
};
struct S s = { {1,2,3,4}, 1000 };
//结构体传参
void print1(struct S s)
{
  printf("%d\n", s.num);
}
//结构体地址传参
void print2(struct S* ps)
{
  printf("%d\n", ps->num);
}
int main()
{
  print1(s); //传结构体
  print2(&s); //传地址
  return 0;
}

上面print1和print2函数哪个更好一些？

答案是：首选print2函数。

原因：

函数传参的时候，参数是需要压栈，会有时间和空间上的系统开销。

如果传递一个结构体对象的时候，结构体过大，参数压栈的的系统开销比较大，所以会导致性能的下降。

总结：

结构体传参的时候，要穿结构体的地址。  

😜位段😜

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：

//位段：位->二进制位
struct A
{
  int _a : 2;
  int _b : 5;
  int _c : 10;
  int _d : 30;
};
int main()
{
  printf("%d\n", sizeof(struct A));
  return 0;
}

明明是四个int类型的变量为什么只占了四个字节的空间呢？

要想知道这个问题，我们就要先了解每个变量":"后面的数字代表的意思：它代表的是这个变量所占的二进制位数，比如2就代表_a占了两个比特位，5就代表_b占了五个比特位。那他内存中又是怎么样分配的呢？不要着急我们慢慢分析来看。

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。

我们来举个例子观察一下内存是如何开辟的>

struct S
{
  char a : 3;
  char b : 4;
  char c : 5;
  char d : 4;
};
int main()
{
  struct S s = { 0 };
  s.a = 10;
  s.b = 12;
  s.c = 3;
  s.d = 4;
    return 0;
}

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。

位段的应用

网络底层封装就是使用的位段。

🌝枚举🌝

枚举顾名思义就是——列举。

把可能的的取值——列举。

比如月份、一周的星期、性别：男，女，保密、等等。

枚举类型的定义

enum Sex//性别
{
  MALE,
  FEMALE,
  SECRET
};
enum Day//星期
{
  Mon,
  Tues,
  Wed,
  Thur,
  Fri,
  Sat,
  Sun
};

以上定义的 enum Day ， enum Sex 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 Sex//性别
{
  MALE=1,
  FEMALE=2,
  SECRET=4
};

枚举的优点

为什么要使用枚举呢？

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

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

🌝联合体(共用体)🌝

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;
};
int main()
{
  //联合变量的定义
  union Un un;
  //计算连个变量的大小
  printf("%d\n", sizeof(un));
  printf("%p\n", &un);
  printf("%p\n", &(un.c));
  printf("%p\n", &(un.i));
  return 0;
}

画图理解一下内存中如何存储>

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）。

面试题：

判断当前机器的大小端。

这道题在我们之前的文章中有讲过，我们先用老方法来实现一下>

int main()
{
  int a = 1;//0x 00 00 00 01
  //低------------------------>高
  //01 00 00 00小端
  //00 00 00 01大端
  if (*(char*)&a == 1)
    printf("小端\n");
  else
    printf("大端\n");
  return 0;
}

接下来我们使用联合体来解决一下这个问题>

int main()
{
  int a = 1;//0x 00 00 00 01
  //低------------------------>高
  //01 00 00 00小端
  //00 00 00 01大端
  union un
  {
    int i;
    char c;
  }un;
  un.i = 1;
  if (un.c == 1)
    printf("小端\n");
  else
    printf("大端\n");
  return 0;
}

运行结果>

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;
};
int main()
{
  printf("%d\n", sizeof(union Un1));
  printf("%d\n", sizeof(union Un2));
  return 0;
}

🍀 小结🍀

今天我们学习了结构体、位段、枚举、联合体，相信大家看完有一定的收获。种一棵树的最好时间是十年前，其次是现在！ 把握好当下，合理利用时间努力奋斗，相信大家一定会实现自己的目标！加油！创作不易，辛苦各位小伙伴们动动小手，三连一波💕💕~~~，本文中也有不足之处，欢迎各位随时私信点评指正！