【C语言进阶】—— 结构体总结(位段 、枚举、公用体)(中)

简介: 【C语言进阶】—— 结构体总结(位段 、枚举、公用体)(中)

⚽二、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。

2.位段的成员名后边有一个冒号和一个数字。

举例:

#include <stdio.h>
struct A
{
    int _a : 2;
    int _b : 5;
    int _c : 10;
    int _d : 30;
};

int main()
{
    printf("%d\n", sizeof(struct A));//占八个字节
    return 0;
}

struct A就是一个位段类型,那么A的大小是多少呢?

要想回答上面的这个问题,首先要了解位段的成员名后边有一个冒号和一个数字,这个数字的含义是什么。实际上冒号后面的数字表示的是二进制bit位,具体分析如下:

【C语言进阶】—— 结构体总结(位段 、枚举、公用体)_位段_14

扩展:
①实际试验的时候,整型类型均可
②同一个位段中类型仅出现一种,比如说,int类型和unsigned
int类型不同,不能同时在同一个位段中

2.位段的内存分配

1.位段的成员可以是int unsigned intsigned 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**

这些不确定因素体现在:
①空间是否要被浪费?
②空间是从左向右使用还是从右向左使用?

比如说VS2019:①先开辟1 / 4个字节, ②从右向左使用,空间会被浪费

举例:

#include<stdio.h>
        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;
}

执行前:

【C语言进阶】—— 结构体总结(位段 、枚举、公用体)_C语言_15

执行后:

【C语言进阶】—— 结构体总结(位段 、枚举、公用体)_共用体_16

分析:

【C语言进阶】—— 结构体总结(位段 、枚举、公用体)_位段_17

再看一个位段在内存中存储的分析

【C语言进阶】—— 结构体总结(位段 、枚举、公用体)_位段_18


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 :
跟结构体相比,位段可以达到同样的效果,但是可以很好的节省空间(优点),但是位段有跨平台的问题存在(缺点)


4.位段的应用场景

网络传输协议包(计算机网络中数据传输协议包会提及)
【C语言进阶】—— 结构体总结(位段 、枚举、公用体)_共用体_19

中文对照版:

【C语言进阶】—— 结构体总结(位段 、枚举、公用体)_C语言_20

【C语言进阶】—— 结构体总结(位段 、枚举、公用体)_结构体_21


⛲三、枚举

什么是枚举?

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:

比如说我们的现实生活中:
①一周的可能取值,从周一到周日,总共7个可能取值
②性别的取值,男,女,保密,总共3种可能取值(当然你也可以再添加一种取值可能,比如说未知,但是添加之后的可能取值仍然是可以一一列举出来的,总共4种可能了)
③月份的可能取值,从一月到十二月,总共12个可能取值
④颜色的可能取值,比如说红橙黄绿青蓝紫


枚举类型的定义

enum Day//星期
{
    //枚举常量
    Mon,
    Tues,
    Wed,
    Thur,
    Fri,
    Sat,
    sun
};
enum sex//性别
{
    MALE,
    FEMALE,
    SECRET
};
enum color//颜色--三原色 rgb
{
    RED,
    GREEN,
    BLUE
};

以上定义的enum Day, enum sex,enum color都是枚举类型。
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,这些值叫做枚举常量。

例如:

enum color//颜色--三原色 rgb
{
    // =数字 视为修改初始值
    RED = 4,
    GREEN = 6,
    BLUE = 8
};

此时该枚举类型的常量值为4,6,8。


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


枚举的使用

枚举常量给枚举变量赋值

enum color//颜色
{
    RED = 1,
    GREEN = 2,
    BLUE = 4
};
enum color c1r = 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;// err 错误用法 报错
//枚举常量和常量值是有区别的,将常量直接赋值给枚举常量类型,编译器会报错或警告

扩展:枚举类型的常量如果中间某个值被自定义赋值,那么其前面的值仍然从0开始递增,其后面的值按照自定义的值递增

【C语言进阶】—— 结构体总结(位段 、枚举、公用体)_枚举_22

枚举是一种类型,可以用来定义变量-- - 枚举变量,但是其成员是常量值-- - 枚举常量


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