一、结构体
1. 结构体类型的声明
首先，结构体关键字是struct，例如定义一个学生类型：struct Stu；Stu是结构体标签 ，struct Stu 整体就是结构体类型；
struct Stu { char name[20];//名字 int age;//年龄 char sex[5];//性别 char id[20];//学号 };
2. 结构体变量的定义和初始化
（1）第一种写法
struct Stu //Stu 结构体标签 struct Stu - 结构体类型 { //成员变量 char name[20]; short age; //定义一个结构体类型 char tele[12]; char sex[5]; };//s1,s2,s3; //s1,s2,s3是三个全局结构体变量（一般不用） int main() { struct Stu s; //创建结构体变量（局部变量） 相当于int a ； return 0; }
（2）第二种写法（typedef的使用）
typedef是将结构体重新起别名为…；
typedef struct Stu //把struct Stu重新起名字为Stu，在；前起新的名字 { char name[20]; short age; char tele[12]; char sex[5]; }Stu; //Stu：将struct Stu类型起别名为 Stu，创建变量直接使用Stu就行； int main() { Stu s1 = { "张三",30,"15236985412","男" }; //初始化变量，结构体初始化要用{} Stu s2 = { "李四",20,"15421410451","男" }; printf("%s %d ", s1.name, s1.age); //结构体变量.成员 printf("\n"); Stu* ps = &s1; printf("%s %d ", ps->name, ps->age); //结构体指针->成员 return 0; }
（3）第三种写法(结构体的嵌套使用)
在结构体中初始化遇到另一个结构体，就应该再使用一个{}对这个嵌套的结构体初始化；
struct S { int a; char c; char arr[20]; double d; }; struct T { char ch[10]; struct S s; char* pc; }; int main() { char arr[] = "hello bit\n"; struct T t = { "hehe",{220,'a',"hello,world",3.14},arr }; //在结构体中初始化遇到另一个结构体，就应该再使用一个{}对这个嵌套的结构体初始化 printf("%s\n", t.ch); printf("%s\n", t.s.arr); printf("%lf\n", t.s.d); printf("%s\n", t.pc); return 0; }
3. 结构体的内存对齐
首先我们得了解结构体的对齐规则：
- 结构体的第一个成员永远都放在为0偏移处。
- 从第二个成员开始，以后每个成员都要对齐到某个对齐数的整数倍的地址处。
这个对齐数 = 成员自身大小和默认对齐数的较小值。
VS中默认的值为8 - 当全部成员存放进去后，结构体总大小必须为所有成员的对齐数中最大对齐数的整数倍；如果不够，则浪费空间对齐。
- 如果嵌套了结构体，嵌套的结构体成员要对齐到自己成员的最大对齐数的整数倍处；整个结构体的大小，必须是最大对齐数的整数倍，最大对齐数包含嵌套的结构体成员中的对齐数。
例如：
（1）计算S1结构体大小
struct S1 { char c1; //自身大小是1，默认对齐数是8，所以对齐数是1 int i ; //自身大小是4，默认对齐数是8，所以对齐数是4 char c2; //自身大小是1，默认对齐数是8，所以对齐数是1 }; printf("%d\n",sizeof(struct S1));
c2最后放进去后，结构体大小为9个字节，不是这三个类型中的最大对齐数的整数倍，所以还需要浪费3个空间，凑够12个字节，即是4的倍数。
（2）计算S3结构体的大小
struct S3 { double d; //自身大小是8，默认对齐数是8，所以对齐数是8 char c; //自身大小是1，默认对齐数是8，所以对齐数是1 int i; //自身大小是4，默认对齐数是8，所以对齐数是4 }
（3）计算S4的结构体大小
struct S3 { double d; char c; int i; } struct S4 { char c1; struct S3 s3; double d; }
在计算嵌套S3结构体时，嵌套的结构体成员要对齐到自己成员的最大对齐数的整数倍处，即S3结构体成员中最大对齐数是double的对齐数8，所以S3要对齐到8的倍数。
4. 存在结构体内存对齐的原因
- 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。 - 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。如下图，
未对齐：
对齐：
对齐后a的值只需要访问一次就可以得到；
结论：结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法。
所以在设计结构体的时候，我们既要满足对齐，又要节省空间；让占用空间小的成员尽量集中在一起。
5. 结构体传参
Print2比Print1更优，传址更优，结构体传参尽量传结构体的地址；可在Print2中加const，使*ps的值更安全，不能被修改；
struct S { int a; char c; double d; }; //给结构体中的成员初始化 void Init(struct S* ps) { ps->a = 100; ps->c = 'w'; ps->d = 3.14; } void Print1(struct S tmp) { printf("%d %c %lf\n", tmp.a, tmp.c, tmp.d); } void Print2(const struct S* ps) { printf("%d %c %lf\n", ps->a, ps->c, ps->d); } int main() { struct S s = { 0 }; Init(&s); Print1(s); printf("\n"); Print2(&s); return 0; }
6. 位段
（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 。（整形家族）
2.位段的成员名后边有一个冒号和一个数字
例如：
struct A { int _a:2; int _b:5; int _c:10; int _d:30; };
A就是一个位段类型；int_a:2的意思是，只给a开辟两个比特位的空间；以此类推。
（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。
例如：
struct S { char a:3; char b:4; char c:5; char d:4; };
在分析struct S 的大小时，一共开辟了3个字节，所以计算出来是3个字节；
例如计算整型struct A的大小：
位段的内存分配具体图分析：
（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。
二、枚举
1. 什么是枚举
枚举就是一 一列举，把可能的取值一 一列举。
例如：
enum Sex { //枚举的可能取值,默认是从0开始，递增1的 //枚举常量 MALE, FEMALE, SECRET }; int main() { enum Sex s = FEMALE; printf("%d\n", MALE); //0 printf("%d\n", FEMALE); //1 printf("%d\n", SECRET); //2 return 0; }
2. 枚举的优点
枚举的优点：
- 增加代码的可读性和可维护性
- 和#define定义的标识符比较枚举有类型检查，更加严谨。
- 防止了命名污染（封装）
- 便于调试
- 使用方便，一次可以定义多个常量
三、联合
1. 联合类型的定义
联合类型的声明:
union Un { char c; int i; };
此时i和c公用一个内存空间；
联合变量的定义
union Un un;
2. 联合大小的计算
（1）联合的大小至少是最大成员的大小。
（2）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; }; printf("%d\n", sizeof(union Un1)); //8 printf("%d\n", sizeof(union Un2)); //16
