1.结构体
1.1关于结构体：
结构体是一些值的集合，值就是结构体的成员变量，这些成员变量可以是不同的类型，结构体可以用来描述复杂的对象
1.2结构体的声明：
//使用结构体来描述一个学生的信息 struct Stu //struct是结构体关键字 Stu是结构体的标签 { char name[20]; //名字 int age; //年龄 char sex[5]; //性别 char id[20]; //学号 }; //分号不能省略
1.3匿名结构体：
顾名思义就是在结构体没有完全声明，省略掉了标签；这种匿名的结构体只能使用一次
struct { int a; char b; float c; }x; struct { int a; char b; float c; }a[20], *p; //这里注意： p = &x; //编译器会把上面的两个声明当成完全不同的两个类型，会报警告，这是非法的，匿名结构体不可以这样操作
1.4结构的自引用：
结构体中包含一个类型是自身的成员，是可以，但使用方式要正确
//结构体包含一个类型为自身的成员错误使用，这样会一直无限的套下去，结构体包含自身又包含自身....... struct Node { int data; struct Node next; }; //结构体包含一个类型为自身成员的正确使用，使用结构体指针，指向同类型的数据 struct Node { int data; //数据域 struct Node* next; //指针域 }; ========================================================================================= //对类型重命名之后产生 重命名的名字，这就要求类型是个完整的类型 typedef struct //匿名结构体 { int data; Node* next; //类型不完整，重命名未实现前直接使用 }Node; //非匿名结构体就可以实现上述 typedef struct Node { int data; struct Node* next; }Node;
1.5结构体变量的定义和初始化：
一种是在创建结构体类型的时候定义变量，一种是在需要使用的时候再定义
struct stu { char name[20]; int age; }s1 = { "张三",18 };//创建结构体类型的时候，同时定义变量，并且给变量赋值(这里的s1是全局变量) struct day { int tame; char sex; struct stu s; struct day* det; }d1 = { 3,'n',{"liming",28},NULL };//创建结构体时嵌套初始化(这里的d1是全局变量) int main() { printf("%s %d\n", s1.name, s1.age); struct stu s2 = { "wangwu",21 }; //定义变量并赋值(s2是局部变量) struct day d2 = { 7,'n',{"xiaoming",14},NULL }; //嵌套初始化(d2是局部变量) printf("%d %c %s %d %p", d2.tame, d2.sex, d2.s.name, d2.s.age, d2.det);//打印d2 return 0; }
1.6结构体的内存对齐：
计算结构体大小的对齐规则：
1. 第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。
2. 其他成员变量要对齐到某个数字（对齐数）的整数倍的地址处。
对齐数 = 编译器默认的一个对齐数 与 该成员大小的较小值。
VS中默认的值为8
Linux中没有默认对齐数，对齐数就是成员自身的大小
3. 结构体总大小为最大对齐数（每个成员变量都有一个对齐数）的整数倍。
4. 如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处，结构体的整
体大小就是所有最大对齐数（含嵌套结构体的对齐数）的整数倍。
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。
3.总结：可以理解为结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法。
设计结构体的时候，既要满足对齐，又要节省空间，可以让空间小的成员尽量集中在一起
struct S1 { char c1; int i; char c2; }; //12字节 struct S2 { char c1; char c2; int i; }; //8字节
1.7修改默认对齐数：
#pragma 这个预处理指令可以修改默认的对齐数。当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。
#pragma pack(8)//默认对齐数8 struct stu { char s1; int a1; char s2; }; #pragma pack()//取消默认对齐 #pragma pack(1)//默认对齐数1 struct stu2 { char s3; int a2; char s4; }; #pragma pack()//取消默认对齐数 int main() { printf("%d \n", sizeof(struct stu));//12 printf("%d \n", sizeof(struct stu2));//6 return 0; }
1.8结构体传参：
struct stu { int arr[100]; int tmp; }s = { {1,2,3,4,5},100 }; void print1(struct stu s) { printf("%d \n", s.tmp); } void print2(struct stu* s) { printf("%d \n", s->tmp); } int main() { print1(s); //传结构体 print2(&s); //传地址 return 0; }
这两种传参方式首选传址：
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。
2.位段
2.1什么是位段：
位段的声明和结构体类似，区别有两点：
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 { int _a : 2; //比特位2，5,10,30 int _b : 5; int _c : 10; int _d : 30; }; int main() { printf("%d\n", sizeof(struct A)); //8字节 return 0; }
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。
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;
这里借用一张图来说明内存是如何开辟的
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，并且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，计算机网络
3.枚举
顾名思义就是把可能的取值一一列举
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，依次递增1，当然在声明枚举类型的时候也可以赋初值。 enum color { RED = 4, GREEN = 8, BLUE=3 };
3.2枚举的优点：
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. 便于调试
4. 使用方便，一次可以定义多个常量
3.3枚举的使用
enum color { RED = 4, GREEN = 8, BLUE=3 }; 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; //这种是错误的方式编译器不会通过
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
//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字节
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; }; int main() { union Un un; // 下面输出的结果一样，是同一块地址 printf("%d\n", &(un.i)); printf("%d\n", &(un.c)); //下面输出的结果是11223344，un.i的值 un.i = 0x11223344; un.c = 0x55; printf("%x\n", un.i); return 0; }
//判断大小端 int pack_union() { union { int i; char a; }un = { .i = 1 }; return un.a; } int main() { int ret = pack_union(); if (ret == 1) printf("小端\n"); else printf("大端\n"); return 0; }
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。
union Un1 { char c[5]; int i; }; union Un2 { short c[7]; int i; }; int main() { printf("%d\n", sizeof(union Un1)); //8 printf("%d\n", sizeof(union Un2)); //16 return 0; }
