C/C++之自定义类型（结构体，位段，联合体，枚举）详解-CFANZ编程社区

随着我们深入学习C语言，我们发现单纯的int，char,double,float类型已经不能满足我们的需要了，那C语言是否还有其他的类型呢，事实上还有一类那就是结构体，结构体是我们自己创造的一种类型，它可以包含C语言的所有类型，结构体是什么呢？结构体如何创建？结构体如何初始化？等问题我会给大家详细解析

2.结构体

2.1结构体声明

对于结构体如何声明，例如我们想创建一个关于学生的信息，包括名字和学号我们可以如下操作：

struct student{
    int num;
    cahr name[50];
};

2.2结构体初始化

对于结构体的初始化我们可以看如下代码：

#include <stdio.h>
struct student {
	int num;
	char name[50];
};
int main()
{
	struct student s[3] = { {1,"zhansan"},{2,"lisi"} };
	int i;
	for (i = 0; i < 2; i++)
	{
		printf("%d %s\n", s[i].num, s[i].name);
	}
	return 0;
}

对于结构体的访问我们需要用到“.”或者"->"进行访问“.”就是让面的操作对于“->”就是传址也就是指针我们可以进行如下操作，代码如下：

#include <stdio.h>
struct student {
	int num;
	char name[50];
};
int main()
{
	struct student s[3] = { {1,"zhansan"},{2,"lisi"} },*p=s;
	int i;

	for (i = 0; i < 2; i++)
	{
		printf("%d %s\n", p->num ,p->name );
		p++;
	}
	return 0;
}

2.3结构体的自引用

对于结构体，还有一种操作就是结构体的自引用，我们还可以理解为结构体嵌套结构体具体的代码如下：

struct student {
	int num;
	char name[50];
};
struct Std {
	struct student std[3];
	int gard;
};

对于striuct Std类型的变量初始化和struct student类型的相似只是多次操作即可例如s.std[0].num=1;

2,4结构体的内存对齐

结构体中有一个很有意思的现象，代码如下：

#include <stdio.h>
struct student1 {
	char ch1;
	char ch2;
	int i;
};
struct student2 {
	char ch1;
	int i;
	char ch2;
};
int main()
{
	printf("%d\n", sizeof(struct student1));
	printf("%d\n", sizeof(struct student2));
}

代码输出的结果为

问什么会这样呢？我们一般的理解是char占用1个字节，int占4个字节，共占6个字节，这就和结构体的内存对齐有关了，首先得掌握结构体的对齐规则：

例如我们第一个结构体进行画图讲解：

ch1占0的位置，ch2的对齐数是1占1的位置，num的对齐数是4占4的位置，共占8个8是4的倍数故占8个字节。

对于对齐数的默认值我们可以用#pragma pack()进行修改，例如#pragma pack(8);

大部分的参考资料都是如是说的：

总体来说：

3.位段

3.1什么是位段

位段和结构体类似，它的成员是int，unsigned int ,signed int,它的形式是类型 +变量名+: 字节数，它的详细代码可以理解为：

struct num {
	int a : 2;
	int b : 3;
	int i : 30;
};

3.2位段的内存分配

例如如下代码的内存分配：

#include <stdio.h>
struct S
{
char a:3;
char b:4;
char c:5;
char d:4;
};
int main()
{
	struct S s = { 0 };
	s.a = 10;
	s.b = 12;
	s.c = 3;
	s.d = 4;
	return 0;
}

我们可以进行画图理解：

由于位段的不确定性所以我我们在一个字节中不知道是占高位还是低位，我们正常思维是占低位，在占低位时可以理解为

这样第一个字节为01100010为62，第二个字节为00000011为03，第三个字节为00000100为04，真实的储存是不是我们理解的呢？我们进入调试看一看内存

于是这样就形成了位段，对于位段占几个字节我们可以利用sizeof（）进行操作得到它占用几个字节。

3.3位段的跨平台性

4.枚举

4.1枚举声明

enum s {
	blue,
	red,
	back
};

枚举和#define一样在上面的代码中blue相当于#define blue 0，red相当于 #define red 1,back相当于#define back 2。难道只能从0开始吗？显然是不可能的，我们应该如何修改?如下：

enum s {
	blue=3,
	red=2,
	back=10
};

4.2枚举的优点

4.3枚举的使用

枚举的使用主要就是switch case语句中例如

enum s {
	blue,
	red,
	back
};
int main()
{
	int a = 1;
	switch (a)
	{
		case blue:
			; break;
		case red:
			; break;
		case back:
			; break;
	}
	return 0;
}

5.联合体

5,1联合体的声明

联合体声明如下：

union Un1
{
	char c[5];
	int i;
};

5.2联合体的大小

对于联合体的成员共同占用一个空间，我们可以做一个测试，代码如下：

#include <stdio.h>
union Un1
{
	char c[5];
	int i;
};

int main()
{
	union Un1 u1;
	printf("%p\n", &u1.c);
	printf("%p\n", &u1.i);
	printf("%p\n", &u1);
}

我们运行结果如下：

因此我们可以得到联合体存储的方式

对于如何计算联合体的大小，我们可以看一下代码：

#include <stdio.h>
union Un1
{
	char c[5];
	int i;
};
union Un2
{
	short c[7];
	int i;
};
int main()
{
	printf("%d\n", sizeof(union Un1));
	printf("%d\n", sizeof(union Un2));
}

对于Un1我们可以画成