梓益C语言学习笔记之结构体-共用体-枚举-创新互联

梓益C语言学习笔记之结构体-共用体-枚举

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有人说,我们需要将不同类型的数据组合成一个整体,于是,就有了结构体

一、结构体的概念:

一种或多种基本类型或构造类型的数据的集合。

二、定义方法:

先定义结构体类型,再去定义结构体变量

struct  结构体类型名{

成员列表

};

如:

struct stu{

int num;

char name[20];

char sex;

};

struct stu  lucy,bob,lilei;//定义了三个struct stu类型的变量

每个变量都有三个成员,分别是num name  sex

通常咱们将一个结构体类型重新起个类型名,用新的类型名替代原先的类型

**最常用的定义结构体的方法是:

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是个结构体变量,但是bob.num是个int 类型的变量

bob.name 是个字符数组,是个字符数组的名字,代表字符数组的地址,是个常量

bob.name ="bob";//是不可行,是个常量

strcpy(bob.name,"bob");

四、结构体数组

结构体数组是个数组,由若干个相同类型的结构体变量构成的集合

1、结构体数组的定义方法:

struct stu{

int num;

char name[20];

char sex;

};

struct stu edu[3];//定义了一个struct stu 类型的结构体数组edu,

这个数组有3个元素分别是edu[0] 、edu[1]、edu[2]

    可以这样赋值:STU edu[3]={

{101,"Lucy",78},

{102,"Bob",59.5},

{103,"Tom",85}

};

2、数组元素的使用

edu[0].num =101;//用101给edu数组的第0个结构体变量的num赋值

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

五、结构体指针

即结构体的地址,结构体变量存放内存中,也有起始地址

定义一个变量来存放这个地址,那这个变量就是结构体指针变量。

1、结构体指针变量的定义方法:

struct stu{

int num;

char name[20];

};

struct stu * p;//定义了一个struct stu *类型的指针变量,变量名是p,p占4个字节,用来保存结构体变量的地址编号

使用: struct stu boy;

p=&boy;

访问结构体变量的成员方法:

boy.num=101;//可以,通过结构体变量名.成员名

(*p).num=101;//可以,*p相当于p指向的变量boy

p->num=101;//可以,指针->成员名

通过结构体指针来引用指针指向的结构体的成员,前提是指针必须先指向一个结构体变量。

六、结构体内存分配

为什么要有字节对齐?

用空间来换时间,提高cpu读取数据的效率

结构体变量大小是所有成员之和

规则1:结构体分配内存时哪个基本类型的成员占字节数多,就以它的大小为单位开辟内存,

在gcc中出现了double类型的,例外

1:成员中只有char型数据 ,以1字节为单位开辟内存。

2:成员中出现了short int 没有更大字节数的基本类型数据以2字节为单位开辟内存

3、出现了int float 没有更大字节的基本类型数据的时候以4字节为单位开辟内存。

4、出现了double类型的数据

情况1:

在vc里,以8字节为单位开辟内存。

情况2:

在gcc里,以4字节为单位开辟内存。

无论是那种环境,double型变量,占8字节。

注意:

如果在结构体中出现了数组,数组可以看成多个变量的集合。

如果出现指针的话,没有占字节数更大的类型的,以4字节为单位开辟内存。

在内存中存储结构体成员的时候,按定义的结构体成员的顺序存储。

例1:struct stu{

char sex;

int age;

}lucy;

lucy的大小是4的倍数。

规则2:字节对齐

1:char 1字节对齐 ,即存放char型的变量,内存单元的编号是1的倍数即可。

2:short int 2字节对齐 ,即存放short int 型的变量,起始内存单元的编号是2的倍数即可。

3:int 4字节对齐 ,即存放int 型的变量,起始内存单元的编号是4的倍数即可

4:long int 在32位平台下,4字节对齐 ,即存放long int 型的变量,起始内存单元的编号是4的倍数即可

5:float 4字节对齐 ,即存放float 型的变量,起始内存单元的编号是4的倍数即可

6:double

1.vc环境下

8字节对齐,即存放double型变量的起始地址,必须是8的倍数,double变量占8字节

2.gcc环境下

4字节对齐,即存放double型变量的起始地址,必须是4的倍数,double变量占8字节。

注意3:当结构体成员中出现数组的时候,可以看成多个变量。

注意4:开辟内存的时候,从上向下依次按成员在结构体中的位置顺序开辟空间

例1:

struct stu{

char a;

short b;

int c;

}temp;

例3://temp 8个字节

#include

struct stu{

char a;

short int b;

int c;

}temp;

结果分析:

a的地址和b的地址差2个字节

b的地址和c的地址差2个字节

例4:temp的大小为12个字节

#include

struct stu{

char a;

int c;

short int b;

}temp;

结果分析:

a和c的地址差4个字节

c和b的地址差4个字节

例5:

struct stu{

char buf[10];

int a;

}temp;

//temp占 16个字节

例6:

struct stu{

char a;

double b;

}temp;

temp:

在vc中占  16个字节 a和b的地址差8个字节

在gcc中占  12个字节  a和b的地址差4个字节

#include

struct stu{

char a;

double b;

}temp;

指定对齐原则:

使用#pragma pack改变默认对其原则

#pragma pack (value)

1.value只能是:1 2 4 8等

2.指定对齐值与数据类型对齐值相比取较小值

说明:咱们制定一个value

1:以多少个字节为单位开辟内存

结构体成员中,占字节数大的类型长度和value比较,

取较小值,为单位开辟内存

例7:

#pragma pack(2)

struct stu{

char a;

int b;

} ;

以2个字节为单位开辟内存

#include

#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的大小为6个字节

a和b的地址差2个字节

如:如果指定对齐值:

设为1:则short、int、float等均为1

设为2:则char仍为1,short为2,int 变为2

七、位段

在结构体中,以位为单位的成员,咱们称之为位段(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;

对于位段成员的引用如下:

data.a =2

赋值时,不要超出位段定义的范围;

如段成员a定义为2位,大值为3,即(11)2

所以data.a =5,就会取5的低两位进行赋值 101

八、共用体

**每次只能使用共用体的一个变量

几种不同类型的变量存到同一段内存单元中,几个变量所使用空间相互重叠

 这种几个不同的变量共同占用一段内存的结构,在C语言中,被称作“共用体”类型结构

 共用体所有成员占有同一段地址空间

共用体的大小是其占内存长度大的成员的大小

typedef union data{

short int i;

char ch;

float f;

}DATA;

DATA temp2;

共用体temp2占4个字节,即i、ch、f共用4个字节

九、枚举

将变量的值一一列举出来,变量的值只限于列举出来的值的范围内

例:

定义枚举类型 week

enum week //枚举类型

{

mon,tue,wed,thu,fri,sat,sun

};

enum week workday,weekday;//枚举变量

workday与weekday只能取sun….sat中的一个

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