前言
本期主要对通讯录三篇博客文章进行补充
通讯录文章：通讯录系列文章
对结构体进行详细介绍，其次讲解位段、枚举、联合体
文章目录
前言
一、结构体
1.什么是结构体
2.结构声明
2.1 声明格式
2.2 如何声明（代码演示）
3.特殊声明
3.1 匿名结构体类型
4.结构自引用
4.1 自引用类型1
4.2 自引用类型2
5.结构体变量的定义和初始化
5.1 结构体变量的定义
5.2 结构体变量的初始化
6.结构体内存对齐（计算结构体的大小）[重点]
6.1 如何计算结构体
6.2 为什么存在内存对齐
6.3 如何满足对齐，又节省空间
6.3 如何满足对齐，又节省空间
6.4 计算结构体练习
7.修改默认对齐数
7.1 #pragma pack( )
8.结构体传参
8.1 结构体传参（传结构体地址）
二、位段
1.什么是位段
2.位段的内存分配
3.位段的跨平台问题
4.位段的应用
三、枚举
1.什么是枚举
2.枚举类型的定义
3.枚举类型的赋值
4.枚举的优点
一、结构体
1.什么是结构体
在C语言中，结构是一种用户自定义的数据类型，它可以由不同类型的数据成员组成，每个数据成员可以是不同的数据类型。
结构的作用是将多个不同类型的数据聚合在一起，以便于进行组织和管理。可以通过结构来表示复杂数据类型，如二维数组、链表等。同时，结构也是C语言中函数间传递复杂数据结构的一种方式。
2.结构声明
2.1 声明格式
结构在C语言中使用struct关键字声明，声明的格式为：
struct结构名{ 数据类型成员名1; 数据类型成员名2; ……数据类型成员名n; };
其中struct是关键字，可以省略结构名。数据类型可以是C语言支持的任何数据类型，如整型、浮点型、字符型、指针等。成员名是结构成员的名称。
2.2 如何声明（代码演示）
例如描述一个学生：
structStu{ charname[20];//名字intage;//年龄charsex[5];//性别charid[20];//学号}; //分号不能丢
3.特殊声明
在声明结构的时候，可以不完全的声明。
3.1 匿名结构体类型
struct{ inta; charb; floatc; }x; struct{ inta; charb; floatc; }a[20], *p;
上面的两个结构在声明的时候省略掉了结构体标签。
4.结构自引用
在结构中包含一个类型是否可以为该结构本身的成员
4.1 自引用类型1
正确的自引用方式：
structNode{ intdata; structNode*next; };
错误的自引用方式：
structNode{ intdata; structNodenext; };
4.2 自引用类型2
正确的自引用方式：
typedefstructNode{ intdata; structNode*next; }Node;
错误的自引用方式：
typedefstruct{ intdata; Node*next; }Node;
5.结构体变量的定义和初始化
5.1 结构体变量的定义
structPoint{ intx; inty; }p1; //声明类型的同时定义变量p1structPointp2; //定义结构体变量p2
5.2 结构体变量的初始化
//初始化：定义变量的同时赋初值。structPointp3= {x, y}; structStu//类型声明{ charname[15]; //名字intage; //年龄}; structStus= {"zhangsan", 20}; //初始化structNode{ intdata; structPointp; structNode*next; }n1= {10, {4,5}, NULL}; //结构体嵌套初始化structNoden2= {20, {5, 6}, NULL};//结构体嵌套初始化
6.结构体内存对齐（计算结构体的大小）[重点]
这也是一个特别热门的考点： 结构体内存对齐
6.1 如何计算结构体
首先得掌握结构体的对齐规则：
6.2 为什么存在内存对齐
1. 平台原因(移植原因)：
不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的；某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据，否则抛出硬件异常。
2. 性能原因：
数据结构(尤其是栈)应该尽可能地在自然边界上对齐。
原因在于，为了访问未对齐的内存，处理器需要作两次内存访问；而对齐的内存访问仅需要一次访
问
结论： 结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法。
6.3 如何满足对齐，又节省空间
代码演示：
//例如：structS1{ charc1; inti; charc2; }; structS2{ charc1; charc2; inti; }; intmain() { printf("S1:%d\n", sizeof(structS1)); printf("S2:%d\n", sizeof(structS2)); return0; }
输出结果：
结论：
在设计结构体时，让占用空间小的成员尽量集中在一起。
6.4 计算结构体练习
//练习1structS1{ charc1; inti; charc2; }; printf("%d\n", sizeof(structS1));
S1 = 12
//练习2structS2{ charc1; charc2; inti; }; printf("%d\n", sizeof(structS2));
S2 = 8
//练习3structS3{ doubled; charc; inti; }; printf("%d\n", sizeof(structS3));
S3 = 16
//练习4-结构体嵌套问题structS3{ doubled; charc; inti; }; structS4{ charc1; structS3s3; doubled; }; printf("%d\n", sizeof(structS4));
S4 = 32
7.修改默认对齐数
7.1 #pragma pack( )
改变默认对齐数,使用#pragma pack(对齐数)
//设置默认对齐数为8structS1{ charc1; inti; charc2; }; //取消设置的默认对齐数，还原为默认//设置默认对齐数为1structS2{ charc1; inti; charc2; }; //取消设置的默认对齐数，还原为默认intmain() { //输出的结果是什么？printf("%d\n", sizeof(structS1)); printf("%d\n", sizeof(structS2)); return0; }
输出结果：
8.结构体传参
8.1 结构体传参（传结构体地址）
代码演示：
structS{ intdata[1000]; intnum; }; structSs= {{1,2,3,4}, 1000}; //结构体传参voidprint1(structSs) { printf("%d\n", s.num); } //结构体地址传参voidprint2(structS*ps) { printf("%d\n", ps->num); } intmain() { print1(s); //传结构体print2(&s); //传地址return0; }
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。
结论：
结构体传参的时候，要传结构体的地址。
二、位段
1.什么是位段
位段是一种数据结构，可以在一个字节或多个字节中分别分配多个变量。位段中的每个变量只占用一个或几个位，从而允许有效地使用内存。位段的大小和每个变量的位数是由编译器决定的，通常是基于数据类型和可用位数的限制。位段可以用于优化内存使用，特别是在嵌入式系统中。
位段的声明和结构是类似的，有两个不同：
- 位段的成员必须是 int、unsigned int 或signed int 。
- 位段的成员名后边有一个冒号和一个数字。
2.位段的内存分配
- 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
- 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。
- 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。
3.位段的跨平台问题
- int 位段被当成有符号数还是无符号数是不确定的。
- 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。
- 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。
- 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，并且可以很好的节省空间，但是有跨平台的问题存在。
4.位段的应用
三、枚举
1.什么是枚举
枚举（Enumeration）是一种定义常量集合的数据类型，在程序中通常用来表示固定的有限选项。
枚举类型允许定义一组常量，常用于程序中需要使用多个取值相同的变量的场景。例如，定义颜色枚举类型，包含红、绿、蓝三种颜色，可以通过枚举类型来表示这三种颜色，方便程序的编写和维护。枚举的常量值一般为整型，也可以指定特定的值。
2.枚举类型的定义
enumDay//星期{ Mon, Tues, Wed, Thur, Fri, Sat, Sun}; enumSex//性别{ MALE, FEMALE, SECRET}；enumColor//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
3.枚举类型的赋值
这些可能取值都是有值的，默认从0开始，依次递增1，在声明枚举类型的时候也可以赋初值。
enumColor//颜色{ RED=1, GREEN=2, BLUE=4};
4.枚举的优点
可以使用 #define 定义常量，为什么非要使用枚举？
枚举优点：
- 增加代码的可读性和可维护性
- #define定义的标识符比较枚举有类型检查，更加严谨。
- 便于调试
- 使用方便，一次可以定义多个常量
5.枚举的使用
enumSex//性别{ man=1, //男性 1woman=2, //女性 2null=0//保密 0 }; enumSexxiaom=1;//只能拿枚举常量给枚举变量赋值，才不会出现类型的差异。
四、联合（共用体）
1.什么是联合体
联合体（Union）是一种在C语言中使用的数据类型，它是由多个不同类型的成员变量组成的数据结构。在联合体中，所有的成员变量共用同一个存储空间，在任何时候只能有一个成员变量被有效地使用。因此，联合体的大小等于其最大的成员变量的大小。联合体可以用来保存不同类型的变量，从而节省内存空间，但也使得代码的可读性和可维护性变得更加复杂。
2.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）。
//联合类型的声明unionUn{ charc; inti; }; //联合变量的定义unionUnun; //计算连个变量的大小printf("%d\n", sizeof(un));
3.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）。
4.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。
代码演示：
unionUn1{ charc[5]; inti; }; unionUn2{ shortc[7]; inti; }; //下面输出的结果是什么？printf("%d\n", sizeof(unionUn1)); printf("%d\n", sizeof(unionUn2));
输出结果：
总结
下列是对结构体、位段、枚举、联合的总结
结构体：结构的作用是将多个不同类型的数据聚合在一起，以便于进行组织和管理
位段：位段的成员必须是 int、unsigned int 或signed int
枚举：枚举顾名思义就是一一列举
联合：联合体的大小等于其最大的成员变量的大小
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