梓益C語言學習筆記之結構體－共用體－枚舉

梓益C語言學習筆記之結構體－共用體－枚舉

有人說，我們需要將不同類型的數據組合成一個整體，于是，就有了結構體

一、結構體的概念：

一種或多種基本類型或構造類型的數據的集合。

二、定義方法：

先定義結構體類型，再去定義結構體變量

struct  結構體類型名{

成員列表

};

如：

struct stu{

int num;

char name[20];

char sex;

};

struct stu  lucy,bob,lilei;//定義了三個struct stu類型的變量

每個變量都有三個成員，分別是num name  sex

通常咱們將一個結構體類型重新起個類型名，用新的類型名替代原先的類型

＊＊最常用的定義結構體的方法是：

typedef struct stu{

int num;

char name[20];

char sex;

}STU;

STU lucy;

三、初始化及使用：

typedef struct stu{

int num;

char name[20];

char sex;

}STU;

STU lucy={101,"lucy",'f'};

STU bob;

bob.num=101;//bob是個結構體變量，但是bob.num是個int 類型的變量

bob.name 是個字符數組，是個字符數組的名字，代表字符數組的地址，是個常量

bob.name ="bob";//是不可行，是個常量

strcpy(bob.name,"bob");

四、結構體數組

結構體數組是個數組，由若干個相同類型的結構體變量構成的集合

1、結構體數組的定義方法：

struct stu{

int num;

char name[20];

char sex;

};

struct stu edu[3];//定義了一個struct stu 類型的結構體數組edu，

這個數組有3個元素分別是edu[0] 、edu[1]、edu[2]

        可以這樣賦值：STU edu[3]={

{101,"Lucy",78},

{102,"Bob",59.5},

{103,"Tom",85}

};

2、數組元素的使用

edu[0].num =101;//用101給edu數組的第0個結構體變量的num賦值

strcpy(edu[1].name,"lucy");

五、結構體指針

即結構體的地址，結構體變量存放內存中，也有起始地址

定義一個變量來存放這個地址，那這個變量就是結構體指針變量。

1、結構體指針變量的定義方法：

struct stu{

int num;

char name[20];

};

struct stu * p;//定義了一個struct stu *類型的指針變量，變量名是p，p占4個字節，用來保存結構體變量的地址編號

使用： struct stu boy;

p=&boy;

訪問結構體變量的成員方法：

boy.num=101;//可以，通過結構體變量名.成員名

(*p).num=101;//可以，*p相當于p指向的變量boy

p->num=101;//可以，指針->成員名 

通過結構體指針來引用指針指向的結構體的成員，前提是指針必須先指向一個結構體變量。

六、結構體內存分配

為什么要有字節對齊？

用空間來換時間，提高cpu讀取數據的效率

結構體變量大小是所有成員之和

規則1：結構體分配內存時哪個基本類型的成員占字節數多，就以它的大小為單位開辟內存,

在gcc中出現了double類型的，例外

1：成員中只有char型數據 ，以1字節為單位開辟內存。

2：成員中出現了short int 沒有更大字節數的基本類型數據以2字節為單位開辟內存

3、出現了int float 沒有更大字節的基本類型數據的時候以4字節為單位開辟內存。

4、出現了double類型的數據

情況1：

在vc里，以8字節為單位開辟內存。

情況2：

在gcc里，以4字節為單位開辟內存。

無論是那種環境，double型變量，占8字節。

注意：

如果在結構體中出現了數組，數組可以看成多個變量的集合。

如果出現指針的話，沒有占字節數更大的類型的，以4字節為單位開辟內存。

在內存中存儲結構體成員的時候，按定義的結構體成員的順序存儲。

例1：struct stu{

char sex;

int age;

}lucy;

lucy的大小是4的倍數。

規則2：字節對齊

1：char 1字節對齊 ，即存放char型的變量，內存單元的編號是1的倍數即可。

2：short int 2字節對齊 ，即存放short int 型的變量，起始內存單元的編號是2的倍數即可。

3：int 4字節對齊 ，即存放int 型的變量，起始內存單元的編號是4的倍數即可

4：long int 在32位平臺下，4字節對齊 ，即存放long int 型的變量，起始內存單元的編號是4的倍數即可

5：float 4字節對齊 ，即存放float 型的變量，起始內存單元的編號是4的倍數即可

6：double

1.vc環境下

8字節對齊，即存放double型變量的起始地址，必須是8的倍數，double變量占8字節

2.gcc環境下

4字節對齊，即存放double型變量的起始地址，必須是4的倍數，double變量占8字節。

注意3：當結構體成員中出現數組的時候，可以看成多個變量。

注意4：開辟內存的時候，從上向下依次按成員在結構體中的位置順序開辟空間

例1：

struct stu{

char a;

short b;

int c;

}temp;

例3：//temp 8個字節

#include<stdio.h>

struct stu{

char a;

short int b;

int c;

}temp;

結果分析：

a的地址和b的地址差2個字節

b的地址和c的地址差2個字節

例4：temp的大小為12個字節

#include<stdio.h>

struct stu{

char a;

int c;

short int b;

}temp;

結果分析：

a和c的地址差4個字節

c和b的地址差4個字節

例5：

struct stu{

char buf[10];

int a;

}temp;

//temp占 16個字節

例6：

struct stu{

char a;

double b;

}temp;

temp:

在vc中占  16個字節 a和b的地址差8個字節

在gcc中占  12個字節  a和b的地址差4個字節

#include<stdio.h>

struct stu{

char a;

double b;

}temp;

指定對齊原則：

使用#pragma pack改變默認對其原則

#pragma pack (value)

1.value只能是：1 2 4 8等

2.指定對齊值與數據類型對齊值相比取較小值

說明：咱們制定一個value

1：以多少個字節為單位開辟內存

結構體成員中，占字節數最大的類型長度和value比較，

取較小值，為單位開辟內存

例7：

#pragma pack(2)

struct stu{

char a;

int b;

} ;

以2個字節為單位開辟內存

#include<stdio.h>

#pragma pack(2)

struct stu{

char a;

int b;

}temp;

int main()

{

printf("%d\n",sizeof(temp));

printf("%p\n",&(temp.a));

printf("%p\n",&(temp.b));

return 0;

}

temp的大小為6個字節

a和b的地址差2個字節

如：如果指定對齊值：

設為1：則short、int、float等均為1

設為2：則char仍為1，short為2，int 變為2

七、位段

在結構體中，以位為單位的成員，咱們稱之為位段(位域)。

struct packed_data{

unsigned int a:2;

unsigned int b:6;

unsigned int c:4;

unsigned int d:4;

unsigned int i;

} data;

對于位段成員的引用如下：

data.a =2

賦值時，不要超出位段定義的范圍;

如段成員a定義為2位，最大值為3,即（11）2

所以data.a =5，就會取5的低兩位進行賦值 101

八、共用體

＊＊每次只能使用共用體的一個變量

幾種不同類型的變量存到同一段內存單元中，幾個變量所使用空間相互重疊

? 這種幾個不同的變量共同占用一段內存的結構，在C語言中，被稱作“共用體”類型結構

? 共用體所有成員占有同一段地址空間

共用體的大小是其占內存長度最大的成員的大小

typedef union data{

short int i;

char ch;

float f；

}DATA;

DATA temp2;

共用體temp2占4個字節，即i、ch、f共用4個字節

九、枚舉

將變量的值一一列舉出來，變量的值只限于列舉出來的值的范圍內

例：

定義枚舉類型 week

enum week //枚舉類型

{

mon，tue，wed，thu，fri，sat,sun

};

enum week workday,weekday;//枚舉變量

workday與weekday只能取sun….sat中的一個