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    July:自定义类型总结

    作者:[db:作者] 时间:2021-08-07 13:03

    >结构体类型? ?

    • .结构: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。?
    • 结构体声明:
    struct tag
    {
    member-list;
    }variable-list;

    特殊的声明:(匿名结构体类型)

    struct
    {
    int a;
    char b;
    float c;
    }x;
    struct
    {
    int a;
    char b;
    float c;
    }a[20], *p;
    //在上面代码的基础上,下面的代码合法吗?
    p = &x;
    

    结果:?编译器会把上面的两个声明当成完全不同的两个类型。 所以是非法的。有几个结构体就是几种类型,即便两个结构体内容完全相同。?

    • 结构体成员类型:结构的成员可以是标量、数组、指针,甚至是其他结构体。C语言中,结构体成员列表不能为空。
    • 结构体自引用:不能直接用自身结构体定义,这样会导致无法确定结构体的大小。自身引用应包含该结构体自身的指针。
    • 结构体变量的定义和初始化:结构体在定义时可以整体初始化,任何时候都不能整体赋值。
    • ?结构体传参:要传结构体的地址。

    >结构体内存对齐:(节省时间)计算结构体大小不能单纯将各个成员大小相加。

    首先考虑一个问题,为什么存在内存对齐?

    1. 平台原因(移植原因): 不是所有的硬件平台都能从任意地址访问数据。
    2. 性能原因: 数据结构(尤其是栈)应该尽可能地在自然边界上对齐。为了访问未对齐的内存,处理器需要作两次内存访问;而对齐的内存访问仅需要一次访问。

    内存对齐规则:

    • 第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处
    • 其他成员变量要对齐到自身大小的整数倍地址处
    • ?结构体总大小为最大对齐数的整数倍。
    • 嵌套了结构体情况下,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。

    变量的默认对齐数是自身的大小。任何编译器没有默认对齐数,我们可以通过预处理指令?#pragma 设置默认对齐数。

    ?#pragma pack(n)设置默认对齐数为n,n的取值只能是2^n,设置后变量和n中的较小数为最大对齐数。

    struct B{
    	char a;
    	char b; 
    	double c;
    };
    struct A{
    	double a;
    	char b[3];
    	char *c;
    	struct B d[3];
    	double e;
    	long long *f[3];
    	char g;
    };
    int main()
    {
    printf("%d\n", sizeof(struct S));//88
    return 0;
    }

    >位段(节省空间)

    • 位段的声明:

    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,数字表示在基本32比特位中占用的比特位个数。

    • 位段的大小:以位段内基本类型开辟空间。
    • 位段的内存分配:

    1. 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

    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。

    • 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。
    >枚举:一一列举。

    enum Sex
    {
    MALE,
    FEMALE,
    SECRET
    };
    
    • ?enum Sex ,是枚举类型,占4个字节。?{}中的内容是枚举类型的可能取值,也叫枚举常量。枚举常量都是有值的,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,也可以分段赋值。
    • 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

    >联合?

    • 联合也是一种特殊的自定义类型, 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)。联合体所有成员公用一块空间,所以我们认为联合体每一个变量都是第一个变量。
    • 联合大小的计算:

    1. 联合的大小至少是最大成员的大小。

    2.?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。(考虑内存对齐)

    union Un2
    {
    short c[7];
    int i;
    };
    //下面输出的结果是什么?
    printf("%d\n", sizeof(union Un2));//16
    
    • 联合应用:判断计算机大小端。?
    union Un
    {
    int i;
    char c;
    };
    union Un un;
    //下面输出的结果是什么?
    un.i = 0x11223344;
    un.c = 0x55;
    printf("%x\n", un.i);//输出11223355,小端;输出55223344,大端



    ?

    cs