浅谈C语言自定义类型

来源:互联网 发布:远程桌面软件 win7 编辑:程序博客网 时间:2024/05/20 05:25

一、结构体
1. 什么是结构体:简单来说就是一些值得集合,结构体内的每个成员可以是任何类型的变量(这点和数组有着明显的区别)。
2. 结构体的申明:

struct tag //此处的tag和后面的variable-list 二者可缺一,但不可都缺{     member-list;//成员列表,不可缺少}variable-list;//注意此处的分号不可丢

3.结构体的定义及成员访问
结构体变量的成员是通过 . 操作符来访问的。例如:

struct Stu{    char name[10];    int age;};int main(){    struct Stu s;//定义结构体变量    strcpy(s.name, "zhangsan");//对成员name访问    s.age = 20;//队成员age进行赋值}
 有时候我们得到的不是结构体变量,而是指向一个结构体的指针 则需要用 ->  操作符来访问成员。例如:
struct Stu{    char name[10];    int age;}s;int main(){       struct Stu *p=&s;    p->age = 20;    strcpy(p->name, "zhangsan");}

除了逐个对结构体的变量赋值,我们也可整体初始化。例如:

struct Stu{    char name[10];    int age;};int main(){       struct Stu s = { "zhangsan",20 };//初始化}或:struct Stu{    char name[10];    int age;}s = {"zhangsan",20};//初始化

4.结构体的自引用
例如:

typedef struct Node{    int data;    struct node* next;}Node;

从上面可以看出,结构体要自引用必须得有完整的结构体命名。

5.结构体的内存对齐
前面一直讨论的都是结构体的使用问题,而没有关心过结构体大小的问题,那么如何计算结构体的大小呢?接下来,我们来慢慢讨论。前面我们说过,结构体的成员类型不尽相同,那么结构体的大小是否是各成员类型大小之和呢?接下来看一段代码:

struct s{    char c1;    int i;    char c2;};int main(){    printf("%d\n", sizeof(struct s));    return 0;}

这里写图片描述
结果是12,明显和我们成员类型大小之和不相等,这是为什么呢?这主要是因为结构体的内存对齐规则。
那么结构体的内存对齐规则是什么呢?

1.第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。2.其他成员变量要对其到某个数字(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中默认值为8,Linux中的默认值为43.结构体总大小为最大对齐数的整数倍。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,结构体的整体大小是所有最大对齐数的整数倍。

下面举个栗子:
这里写图片描述

如上图所示,c1是结构体s的第一个成员,与结构体变量的偏移量为0,i为第二个成员,本应该在0x01处开始存储,但根据规则2,i是int类型,对齐数是4,而地址是4的整数倍且离c1最近的地址是0x04,所以,i的首地址是0x04,int类型占4个字节,所以c2的首地址是0x08,c2是char类型,占一个字节,此时三个成员所占内存大小为9个字节,又根据规则3,结构体s中的最大对齐数是4,所以结构体s的大小是12个字节。分析其他结构体的大小思路类似。

二、位段
位段的声明与结构体的声明十分类似,但存在一些不同。
1.位段的成员必须是整型家族(int,unsigned int,signed int ,char)的类型。
2.位段的成员名后面有一个冒号和数字。
例如:

struct s{     int a:2;//给成员a分配2个比特位的空间     char b:5;//给成员b分配5个比特位的空间};

总而言之,位段是按比特位来个成员分配内存的,这样虽然能节省空间,但也让它有了一些限制,所以在平常的学习中尽可能少使用位段。
三、枚举
枚举,简单来说就是一一列举。在我看来,枚举中的成员一般都是同一类的常量。例如:

enum Day//星期{    Mon;    Tues;    wed=10;//赋初值    Thur;    Fri;    sat;    Sun;};

其实这些枚举常量都是有值得,默认从0开始,依次递增1,当然在定义时也可以赋初值,如上面的Wed=10,在它之后的常量依次为基准,依次递增1。下面给举个栗子来说明枚举的使用:

enum Color{     red=1;     green=2;     yellow=3;};int main{     enum Color c=red;}

在定义枚举变量时,最好用枚举类型中的枚举常量来赋值,否则赋值将无意义。

四、联合
联合也叫共用体,顾名思义,就是联合内的成员公用一块内存空间,所以,联合的大小至少是最大成员的大小。那么,联合的大小是怎么计算的呢?一句话,就是当最大成员不是最大对齐数的整数倍时,对齐到最大对齐数的整数倍。

union Un{    int i;    char c;};int main(){    union Un un;    printf("%p\n", &(un.i));//成员i的地址    printf("%p\n", &(un.c));//成员c的地址    printf("%d\n", sizeof(union Un));//联合的大小    return 0;}

这里写图片描述

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

这里写图片描述

下面用联合来判断大小端:

union Un{    int i;    char c;};int main(){    union Un un;    un.i = 0x11223344;    un.c = 0x55;    printf("%x\n",un.i);//打印i的内容    return 0;}

这里写图片描述

自定义类型总结:不管是哪种自定义类型,本质还是一种类型,和C语言中类型的用法类似。

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