自定义类型(结构体、枚举、联合体)

目录

1.结构体;

简要介绍:

自引用:

初始化:

结构体对齐规则:

对齐规则的使用(计算结构体大小):

修改默认对齐数:

位段介绍:

位段大小计算:

2.枚举;

简要介绍:

枚举常量的值:

枚举的使用:

3.联合体;

简要介绍:

联合体大小计算:


1.结构体;

简要介绍:

结构是一些值的集合,这些值称为成员变量。结构的每个成员可以是不同类型的变量。

自引用:

要通过包含结构体的指针来引用自己。

初始化:

第一种:按照结构体内容顺序:

第二种:运用 . 操作符,无须关注内容顺序:

代码:

struct student
{
	char name[10];
	int age;
}x1 = { "abc",18 }, x2 = {.age=10,.name="light"};//这是全局变量;

这里x1是使用了第一种方法,x2使用了第二种方法。

结构体对齐规则:

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
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。

对齐规则的使用(计算结构体大小):

代码1:

int main(int argc, char* argv[])
{
  struct tagTest1
  {
    short a;
    char d; 
    long b;   
    long c;   
  };
  struct tagTest2
  {
    long b;   
    short c;
    char d;
    long a;   
  };
  struct tagTest3
  {
    short c;
    long b;
    char d;   
    long a;   
  };
  struct tagTest1 stT1;
  struct tagTest2 stT2;
  struct tagTest3 stT3;

  printf("%d %d %d", sizeof(stT1), sizeof(stT2), sizeof(stT3));
  return 0;
}

代码1分析:

tagTest1中a是short型,两个字节,对齐数是2,从偏移量为0处开始对齐,移动两个字节;d是char型,一个字节,对齐数是1,从偏移量为2处开始对齐,移动一个字节;b是long型,四个字节,对齐数是4,先对齐到偏移量为4的位置,移动四个字节;c是long型,四个字节,对齐数是4,对齐到偏移量为8的位置,移动四个字节;共12字节;

tagTest2中b是long型,四个字节,对齐数是4,从偏移量为0处开始对齐,移动四个字节;c是short型,两个字节,对齐数是2,对齐到偏移量为4处,移动两个字节;d是char型,一个字节,对齐数1,对齐到偏移量为6处,移动1个字节;a是long型,四个字节,对齐到偏移量为8处,移动四个字节;共12字节;

tagTest3中c是short型,2个字节,对齐数是2,从偏移量为0处开始对齐,移动2个字节;b是long型,四个字节,对齐数是4,对齐到偏移量为4处,移动四个字节;d是char型,1个字节,对齐数是1,对齐到偏移量为8处,移动1个字节;a是long型,4个字节,对齐数是4,对齐到偏移量为12处,移动4个字节;共16字节;

运行结果:

代码2(带结构体类型的结构体):

struct S3//最大 8
{
	double d;
	char c;
	int i;
};
struct S4
{
	char c1;
	struct S3 s3;
	double d;
};

int main()
{
	printf("%d\n", sizeof(struct S3));
	printf("%d\n", sizeof(struct S4));
}

代码2分析:

struct S3:  d是double型,8个字节,对齐数是8,从偏移量为0处开始对齐,移动八个字节;c是char型,一个字节,对齐数是1,对齐到偏移量为8处,偏移一个字节;i是int型,4个字节,对齐数是4,对齐到偏移量为12处,向后移动4个字节;共16字节;

struct S4:c1是char型,1个字节,对齐数是1,从偏移量为0处开始对齐,移动1个字节;s3是struct S3型,16个字节,最大对齐数是8,对齐到偏移量为8处,移动16个字节;d是double型,8个字节,对齐数是8,对齐到偏移量是24处,移动8个字节;共32字节;

运行结果:

修改默认对齐数:

代码:

#pragma pack(8)//设置默认对齐数为8
struct S1
{
	char c1;
	int i;
	char c2;
};
#pragma pack()
#pragma pack(1)//设置默认对齐数为1
struct S2
{
	char c1;
	int i;
	char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数,还原为默认
int main()
{
	//输出的结果是什么?
	printf("%d\n", sizeof(struct S1));
	printf("%d\n", sizeof(struct S2));
}

代码分析:

先修改默认对齐数是8,计算struct S1大小;c1是char型,大小是1字节,对齐数是1,从偏移量为0处开始对齐,向后移动一个字节;i是int型,4个字节,对齐数是4,对齐到偏移量为4处,向后移动4个字节;c2是char型,1个字节,对齐数是1,对齐到偏移量为8处,向后移动1个字节;最大对齐数是4,所以总大小是12字节;

计算struct S2大小;现在默认对齐数是1,所以所有成员的对齐数是1,c1一个字节,对齐数是1,从偏移量为0处开始对齐,向后移动一个字节;i是int型,四个字节,对齐数是1,对齐到偏移量为1处,移动4个字节;c2是char型,4个字节,对齐数是1,对齐到偏移量为5处,向后移动1个字节;总大小6字节;

运行结果:

位段介绍:

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,这代表所占位数。
3.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。
4.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。

位段大小计算:

代码:

struct A
{
	int _a : 2;
	int _b : 5;
	int _c : 10;
	int _d : 30;
};
int main()
{
	printf("%d\n", sizeof(struct A));
	return 0;
}

代码分析:

由于_a是int型,先开辟4个字节,共32位,这些位数够_a _b _c使用,还剩15位,不够_d,_d是int型,所有再开辟4个字节;共8个字节;

运行结果:

2.枚举;

简要介绍:

可以一一列举的常量集合;

枚举常量的值:

枚举常量是有值的,默认第一个常量值是0,然后逐一加1;也可以修改某个常量的值,从这个值往后逐个加1;

代码:

enum ENUM_A
{
	X1,
	Y1,
	Z1 = 255,
	A1,
	B1,
};
enum ENUM_A enumA = Y1;
enum ENUM_A enumB = B1;
int main()
{
	printf("%d %d\n", enumA, enumB);
	return 0;
}

代码分析:

X1是0,Y1是1;Z1是255,A1是256,B1是257;

运行结果:

枚举的使用:

代码:

enum Color//颜色
{
	RED = 1,
	GREEN = 2,
	BLUE = 4
};
int main()
{
	enum Color clr = GREEN;
	printf("%d\n", clr);
	return 0;
}

代码分析:

RED=1,GREEN=2,BLUE=4;将GREEN值赋给clr,相当于将2赋给GREEN;

运行结果:

3.联合体;

简要介绍:

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)。

联合体大小计算:

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:

union Un1
{
	char c[5];
	int i;
};
union Un2
{
	short c[7];
	int i;
};
int main()
{
	printf("%d\n", sizeof(union Un1));
	printf("%d\n", sizeof(union Un2));
	return 0;
}

代码分析:

union Un1:c是五个char型组成的数组,5个字节,对齐数是1;i是int型,4个字节,对齐数是4,所以总大小应该是8字节;

union Un2:c是7个short型组成的数组,14个字节,对齐数是2;i是int型,4个字节,对齐数是4,所以总大小应该是16字节;

运行结果:

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