一、結(jié)構(gòu)體

1.結(jié)構(gòu)體變量的定義及初始化

直接上代碼：

struct Point {
	int x;
	int y;
}p1;     //創(chuàng)建結(jié)構(gòu)體時順便創(chuàng)建變量，分號一定不能掉
struct Point p2;    //單獨(dú)創(chuàng)建變量
struct Point p3 = { 1,2 };   //創(chuàng)建變量時順便賦值
struct Node {
	char str[20];
	struct Point p;     //結(jié)構(gòu)體嵌套
}n1 = { "abcd",{3,4} };
int main() {
	printf("%s\n", n1.str);   //結(jié)構(gòu)體訪問時，用.或者->，變量訪問用.，指針訪問用->
	printf("%d\n", n1.p.x);
	printf("%d\n", n1.p.y);
	return 0;
}

struct是創(chuàng)建結(jié)構(gòu)體的關(guān)鍵字，Point是結(jié)構(gòu)體的名字，p1為結(jié)構(gòu)體Point的一個變量，x，y稱為結(jié)構(gòu)體Point中的成員變量，變量的創(chuàng)建有兩種形式，第一，可以在創(chuàng)建結(jié)構(gòu)體時一起創(chuàng)建，第二，單獨(dú)創(chuàng)建，創(chuàng)建規(guī)則為類型+名稱，對于結(jié)構(gòu)體的賦值，可以在創(chuàng)建變量的時候順便賦值，可以先創(chuàng)建變量再單獨(dú)賦值。結(jié)構(gòu)體的訪問有兩種方式，當(dāng)使用變量進(jìn)行訪問時，用.（點(diǎn)），再選擇該變量對應(yīng)的屬性；當(dāng)使用指針進(jìn)行訪問時，用->，再選擇對應(yīng)的屬性即可。

2.結(jié)構(gòu)體內(nèi)存對齊

當(dāng)我們想去計算結(jié)構(gòu)體占內(nèi)存大小的時候，就需要知道結(jié)構(gòu)圖內(nèi)存對齊這一概念，我們先來看兩個例子：

struct A {
	char a;
	char b;
	int c;
};
struct B {
	char a;
	int c;
	char b;
};
int main(){
	printf("%d\n", sizeof(struct A));
	printf("%d\n", sizeof(struct B));
	return 0;
}

結(jié)果表明，A和B兩個結(jié)構(gòu)體所占內(nèi)存大小并不相等，但是其內(nèi)部成員變量是一樣的，只是順序不一樣。造成結(jié)果不同的原因就是因為內(nèi)存對齊，我們來介紹結(jié)構(gòu)體內(nèi)存對齊的規(guī)則：

1.第一個成員在與結(jié)構(gòu)體變量偏移量為0的地址處。

其他成員變量要對齊到某個數(shù)字（對齊數(shù)）的整數(shù)倍的地址處。 對齊數(shù) = 編譯器默認(rèn)的一個對齊數(shù) 與 該成員大小的較小值。在VS編譯器中，默認(rèn)對齊數(shù)是8。

結(jié)構(gòu)體總大小為最大對齊數(shù)（每個成員變量都有一個對齊數(shù)）的整數(shù)倍。

如果嵌套了結(jié)構(gòu)體的情況，嵌套的結(jié)構(gòu)體對齊到自己的最大對齊數(shù)的整數(shù)倍處，結(jié)構(gòu)體的整 體大小就是所有最大對齊數(shù)（含嵌套結(jié)構(gòu)體的對齊數(shù)）的整數(shù)倍。

3.為什么要內(nèi)存對齊呢？

從上面的結(jié)果我們大概就能猜到，為了節(jié)省空間。總的來說，主要原因有兩點(diǎn)：

1.平臺原因：

某些硬件平臺只能在特定的地址處取地址，沒有內(nèi)存對齊，取值時可能會出錯。

2.性能原因：

對于不對齊的情況，在讀取數(shù)據(jù)時可能要讀取兩次，以下圖為例：

在一個32位平臺上，在不對齊的情況下，如果想要讀取int的4個字節(jié)，第一次會讀取到char的一個字節(jié)，和int的后3個字節(jié)（小端），需要再讀取一次，才能將int的4個字節(jié)完全讀取出來；相比較而言，如果是在內(nèi)存對齊的情況下，只需要讀取一次就可以把int的4個直接讀取出來。

二、位段

結(jié)構(gòu)體還有實現(xiàn)位段的能力，問題來了，什么是位段呢？

1.什么是位段

位段的聲明和結(jié)構(gòu)體是類似的，但有兩點(diǎn)不同：

• 位段的成員必須是 int、unsigned int 或signed int 。
• 位段的成員名后邊有一個冒號和一個數(shù)字。

例如：

struct A
{
 int _a:2;
 int _b:5;
 int _c:3;
 int _d:4;
};

A就是一個位段類型，想要知道A的大小，同樣可以用sizeof來求。

2.位段的內(nèi)存分配

拿上面的位段A來說，會先在內(nèi)存中開辟一個4字節(jié)的空間，冒號后面的數(shù)字表示該成員變量所占內(nèi)存的大小，單位為bit，位段中的成員在內(nèi)存中從左向右分配， 當(dāng)一個結(jié)構(gòu)包含兩個位段，第二個位段成員比較大，無法容納于第一個位段剩余的位時，是 舍棄剩余的位還是利用，這是不確定的?？偟膩碚f，跟結(jié)構(gòu)相比，位段可以達(dá)到同樣的效果，但是可以很好的節(jié)省空間，但是有跨平臺的問題存在。光說不太好理解，我們來看下圖：

當(dāng)然，位段雖然比結(jié)構(gòu)體更節(jié)省內(nèi)存，但其存在跨平臺問題，需要謹(jǐn)慎使用。

三、枚舉

1.枚舉的定義

enum Day//星期
{
 Mon,  //默認(rèn)情況下Mon值為0，后面的成員變量的值依次遞增
 Tues,
 Wed,
 Thur,
 Fri,
 Sat,
 Sun
};

當(dāng)然也可以在定義的時候賦值，例如：

enum Color//顏色
{
 RED=1,
 GREEN=2,
 BLUE=4
};

2.枚舉的優(yōu)點(diǎn)

我們知道，#define可以定義常量，那為什么要用枚舉呢？

枚舉的優(yōu)點(diǎn)：

1.增加代碼的可讀性和可維護(hù)性

2.和#define定義的標(biāo)識符比較枚舉有類型檢查，更加嚴(yán)謹(jǐn)。

3.使用方便，一次可以定義多個常量

既然存在，就有其存在的道理，有些時候#define更方便，有時候枚舉更方便，我們要學(xué)會合理使用

四、聯(lián)合（共用體）

1.聯(lián)合類型的定義

union Un  //聲明
{
 char c;
 int i;
};
union Un un;  //定義變量
printf("%d\n", sizeof(un));  //計算共用體的大小

2.聯(lián)合的特點(diǎn)

聯(lián)合的成員是共用同一塊內(nèi)存空間的，這樣一個聯(lián)合變量的大小，至少是最大成員的大小（因為 聯(lián)合至少得有能力保存最大的那個成員）。

union Un
{
 int i;
 char c;
};
union Un un;
// 下面輸出的結(jié)果是一樣的嗎？
printf("%d\n", &(un.i));
printf("%d\n", &(un.c));
//下面輸出的結(jié)果是什么？
un.i = 0x11223344;
un.c = 0x55;
printf("%x\n", un.i);

從結(jié)果可以看出，i和c的地址是一樣的，因為他們共用一塊空間，當(dāng)分別給i、c賦值時，后賦值的c會覆蓋之前i的部分值。

3.聯(lián)合大小的計算

• 聯(lián)合的大小至少是最大成員的大小。
• 當(dāng)最大成員大小不是最大對齊數(shù)的整數(shù)倍的時候，就要對齊到最大對齊數(shù)的整數(shù)倍。

例如：

union Un1
{
 char c[5];
 int i;
};
union Un2
{
 short c[7];
 int i;
};
//下面輸出的結(jié)果是什么？
printf("%d\n", sizeof(union Un1));  //8，c占5個字節(jié)，比i大，最大對齊數(shù)位4，需要為4的倍數(shù)，所以為8
printf("%d\n", sizeof(union Un2));  //16，c占14個字節(jié)，最大對齊數(shù)為4，所以為16

總結(jié)

本篇文章就到這里了，希望能夠給你帶來幫助，也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容！

最新評論