【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


目录
相关文章
|
12天前
|
C语言
【C语言程序设计——循环程序设计】枚举法换硬币(头歌实践教学平台习题)【合集】
本文档介绍了编程任务的详细内容,旨在运用枚举法求解硬币等额 - 循环控制语句(`for`、`while`)及跳转语句(`break`、`continue`)的使用。 - 循环嵌套语句的基本概念和应用,如双重`for`循环、`while`嵌套等。 3. **编程要求**:根据提示在指定区域内补充代码。 4. **测试说明**:平台将对编写的代码进行测试,并给出预期输出结果。 5. **通关代码**:提供完整的代码示例,帮助理解并完成任务。 6. **测试结果**:展示代码运行后的实际输出,验证正确性。 文档结构清晰,逐步引导读者掌握循环结构与嵌套的应用,最终实现硬币兑换的程序设计。
44 19
|
11天前
|
C语言
【C语言程序设计——枚举】得到 3 种不同颜色的球的可能取法(头歌实践教学平台习题)【合集】
本关任务要求从红、黄、蓝、白、黑五种颜色的球中,每次取出3个不同颜色的球,列举所有可能的排列情况。通过定义枚举类型和使用嵌套循环语句实现。枚举类型用于表示球的颜色,循环语句用于生成并输出所有符合条件的排列 编程要求:在指定区域内补充代码,确保输出格式正确且完整。测试说明:平台将验证代码输出是否与预期一致,包括每种排列的具体顺序和总数。 示例输出: ``` Output: 1 red yellow blue 2 red yellow white ... 60 black white blue total: 60 ```
32 4
|
1月前
|
存储 网络协议 编译器
【C语言】深入解析C语言结构体:定义、声明与高级应用实践
通过根据需求合理选择结构体定义和声明的放置位置,并灵活结合动态内存分配、内存优化和数据结构设计,可以显著提高代码的可维护性和运行效率。在实际开发中,建议遵循以下原则: - **模块化设计**:尽可能封装实现细节,减少模块间的耦合。 - **内存管理**:明确动态分配与释放的责任,防止资源泄漏。 - **优化顺序**:合理排列结构体成员以减少内存占用。
167 14
|
1月前
|
存储 编译器 C语言
【C语言】结构体详解 -《探索C语言的 “小宇宙” 》
结构体通过`struct`关键字定义。定义结构体时,需要指定结构体的名称以及结构体内部的成员变量。
196 10
|
2月前
|
存储 数据建模 程序员
C 语言结构体 —— 数据封装的利器
C语言结构体是一种用户自定义的数据类型,用于将不同类型的数据组合在一起,形成一个整体。它支持数据封装,便于管理和传递复杂数据,是程序设计中的重要工具。
|
2月前
|
存储 C语言
C语言如何使用结构体和指针来操作动态分配的内存
在C语言中,通过定义结构体并使用指向该结构体的指针,可以对动态分配的内存进行操作。首先利用 `malloc` 或 `calloc` 分配内存,然后通过指针访问和修改结构体成员,最后用 `free` 释放内存,实现资源的有效管理。
215 13
|
2月前
|
存储 编译器 数据处理
C 语言结构体与位域:高效数据组织与内存优化
C语言中的结构体与位域是实现高效数据组织和内存优化的重要工具。结构体允许将不同类型的数据组合成一个整体,而位域则进一步允许对结构体成员的位进行精细控制,以节省内存空间。两者结合使用,可在嵌入式系统等资源受限环境中发挥巨大作用。
86 11
|
2月前
|
存储 人工智能 算法
数据结构实验之C 语言的函数数组指针结构体知识
本实验旨在复习C语言中的函数、数组、指针、结构体与共用体等核心概念,并通过具体编程任务加深理解。任务包括输出100以内所有素数、逆序排列一维数组、查找二维数组中的鞍点、利用指针输出二维数组元素,以及使用结构体和共用体处理教师与学生信息。每个任务不仅强化了基本语法的应用,还涉及到了算法逻辑的设计与优化。实验结果显示,学生能够有效掌握并运用这些知识完成指定任务。
70 4
|
3月前
|
存储 C语言
如何在 C 语言中实现结构体的深拷贝
在C语言中实现结构体的深拷贝,需要手动分配内存并逐个复制成员变量,确保新结构体与原结构体完全独立,避免浅拷贝导致的数据共享问题。具体方法包括使用 `malloc` 分配内存和 `memcpy` 或手动赋值。
105 10
|
3月前
|
存储 大数据 编译器
C语言:结构体对齐规则
C语言中,结构体对齐规则是指编译器为了提高数据访问效率,会根据成员变量的类型对结构体中的成员进行内存对齐。通常遵循编译器默认的对齐方式或使用特定的对齐指令来优化结构体布局,以减少内存浪费并提升性能。

热门文章

最新文章