梓益C語言學(xué)習(xí)筆記之結(jié)構(gòu)體－共用體－枚舉

梓益C語言學(xué)習(xí)筆記之結(jié)構(gòu)體－共用體－枚舉

有人說，我們需要將不同類型的數(shù)據(jù)組合成一個(gè)整體，于是，就有了結(jié)構(gòu)體

一、結(jié)構(gòu)體的概念：

一種或多種基本類型或構(gòu)造類型的數(shù)據(jù)的集合。

二、定義方法：

先定義結(jié)構(gòu)體類型，再去定義結(jié)構(gòu)體變量

struct  結(jié)構(gòu)體類型名{

成員列表

};

如：

struct stu{

int num;

char name[20];

char sex;

};

struct stu  lucy,bob,lilei;//定義了三個(gè)struct stu類型的變量

每個(gè)變量都有三個(gè)成員，分別是num name  sex

通常咱們將一個(gè)結(jié)構(gòu)體類型重新起個(gè)類型名，用新的類型名替代原先的類型

＊＊最常用的定義結(jié)構(gòu)體的方法是：

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是個(gè)結(jié)構(gòu)體變量，但是bob.num是個(gè)int 類型的變量

bob.name 是個(gè)字符數(shù)組，是個(gè)字符數(shù)組的名字，代表字符數(shù)組的地址，是個(gè)常量

bob.name ="bob";//是不可行，是個(gè)常量

strcpy(bob.name,"bob");

四、結(jié)構(gòu)體數(shù)組

結(jié)構(gòu)體數(shù)組是個(gè)數(shù)組，由若干個(gè)相同類型的結(jié)構(gòu)體變量構(gòu)成的集合

1、結(jié)構(gòu)體數(shù)組的定義方法：

struct stu{

int num;

char name[20];

char sex;

};

struct stu edu[3];//定義了一個(gè)struct stu 類型的結(jié)構(gòu)體數(shù)組edu，

這個(gè)數(shù)組有3個(gè)元素分別是edu[0] 、edu[1]、edu[2]

        可以這樣賦值：STU edu[3]={

{101,"Lucy",78},

{102,"Bob",59.5},

{103,"Tom",85}

};

2、數(shù)組元素的使用

edu[0].num =101;//用101給edu數(shù)組的第0個(gè)結(jié)構(gòu)體變量的num賦值

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

五、結(jié)構(gòu)體指針

即結(jié)構(gòu)體的地址，結(jié)構(gòu)體變量存放內(nèi)存中，也有起始地址

定義一個(gè)變量來存放這個(gè)地址，那這個(gè)變量就是結(jié)構(gòu)體指針變量。

1、結(jié)構(gòu)體指針變量的定義方法：

struct stu{

int num;

char name[20];

};

struct stu * p;//定義了一個(gè)struct stu *類型的指針變量，變量名是p，p占4個(gè)字節(jié)，用來保存結(jié)構(gòu)體變量的地址編號(hào)

使用： struct stu boy;

p=&boy;

訪問結(jié)構(gòu)體變量的成員方法：

boy.num=101;//可以，通過結(jié)構(gòu)體變量名.成員名

(*p).num=101;//可以，*p相當(dāng)于p指向的變量boy

p->num=101;//可以，指針->成員名 

通過結(jié)構(gòu)體指針來引用指針指向的結(jié)構(gòu)體的成員，前提是指針必須先指向一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量。

六、結(jié)構(gòu)體內(nèi)存分配

為什么要有字節(jié)對齊？

用空間來換時(shí)間，提高cpu讀取數(shù)據(jù)的效率

結(jié)構(gòu)體變量大小是所有成員之和

規(guī)則1：結(jié)構(gòu)體分配內(nèi)存時(shí)哪個(gè)基本類型的成員占字節(jié)數(shù)多，就以它的大小為單位開辟內(nèi)存,

在gcc中出現(xiàn)了double類型的，例外

1：成員中只有char型數(shù)據(jù) ，以1字節(jié)為單位開辟內(nèi)存。

2：成員中出現(xiàn)了short int 沒有更大字節(jié)數(shù)的基本類型數(shù)據(jù)以2字節(jié)為單位開辟內(nèi)存

3、出現(xiàn)了int float 沒有更大字節(jié)的基本類型數(shù)據(jù)的時(shí)候以4字節(jié)為單位開辟內(nèi)存。

4、出現(xiàn)了double類型的數(shù)據(jù)

情況1：

在vc里，以8字節(jié)為單位開辟內(nèi)存。

情況2：

在gcc里，以4字節(jié)為單位開辟內(nèi)存。

無論是那種環(huán)境，double型變量，占8字節(jié)。

注意：

如果在結(jié)構(gòu)體中出現(xiàn)了數(shù)組，數(shù)組可以看成多個(gè)變量的集合。

如果出現(xiàn)指針的話，沒有占字節(jié)數(shù)更大的類型的，以4字節(jié)為單位開辟內(nèi)存。

在內(nèi)存中存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)體成員的時(shí)候，按定義的結(jié)構(gòu)體成員的順序存儲(chǔ)。

例1：struct stu{

char sex;

int age;

}lucy;

lucy的大小是4的倍數(shù)。

規(guī)則2：字節(jié)對齊

1：char 1字節(jié)對齊 ，即存放char型的變量，內(nèi)存單元的編號(hào)是1的倍數(shù)即可。

2：short int 2字節(jié)對齊 ，即存放short int 型的變量，起始內(nèi)存單元的編號(hào)是2的倍數(shù)即可。

3：int 4字節(jié)對齊 ，即存放int 型的變量，起始內(nèi)存單元的編號(hào)是4的倍數(shù)即可

4：long int 在32位平臺(tái)下，4字節(jié)對齊 ，即存放long int 型的變量，起始內(nèi)存單元的編號(hào)是4的倍數(shù)即可

5：float 4字節(jié)對齊 ，即存放float 型的變量，起始內(nèi)存單元的編號(hào)是4的倍數(shù)即可

6：double

1.vc環(huán)境下

8字節(jié)對齊，即存放double型變量的起始地址，必須是8的倍數(shù)，double變量占8字節(jié)

2.gcc環(huán)境下

4字節(jié)對齊，即存放double型變量的起始地址，必須是4的倍數(shù)，double變量占8字節(jié)。

注意3：當(dāng)結(jié)構(gòu)體成員中出現(xiàn)數(shù)組的時(shí)候，可以看成多個(gè)變量。

注意4：開辟內(nèi)存的時(shí)候，從上向下依次按成員在結(jié)構(gòu)體中的位置順序開辟空間

例1：

struct stu{

char a;

short b;

int c;

}temp;

例3：//temp 8個(gè)字節(jié)

#include<stdio.h>

struct stu{

char a;

short int b;

int c;

}temp;

結(jié)果分析：

a的地址和b的地址差2個(gè)字節(jié)

b的地址和c的地址差2個(gè)字節(jié)

例4：temp的大小為12個(gè)字節(jié)

#include<stdio.h>

struct stu{

char a;

int c;

short int b;

}temp;

結(jié)果分析：

a和c的地址差4個(gè)字節(jié)

c和b的地址差4個(gè)字節(jié)

例5：

struct stu{

char buf[10];

int a;

}temp;

//temp占 16個(gè)字節(jié)

例6：

struct stu{

char a;

double b;

}temp;

temp:

在vc中占  16個(gè)字節(jié) a和b的地址差8個(gè)字節(jié)

在gcc中占  12個(gè)字節(jié)  a和b的地址差4個(gè)字節(jié)

#include<stdio.h>

struct stu{

char a;

double b;

}temp;

指定對齊原則：

使用#pragma pack改變默認(rèn)對其原則

#pragma pack (value)

1.value只能是：1 2 4 8等

2.指定對齊值與數(shù)據(jù)類型對齊值相比取較小值

說明：咱們制定一個(gè)value

1：以多少個(gè)字節(jié)為單位開辟內(nèi)存

結(jié)構(gòu)體成員中，占字節(jié)數(shù)最大的類型長度和value比較，

取較小值，為單位開辟內(nèi)存

例7：

#pragma pack(2)

struct stu{

char a;

int b;

} ;

以2個(gè)字節(jié)為單位開辟內(nèi)存

#include<stdio.h>

#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的大小為6個(gè)字節(jié)

a和b的地址差2個(gè)字節(jié)

如：如果指定對齊值：

設(shè)為1：則short、int、float等均為1

設(shè)為2：則char仍為1，short為2，int 變?yōu)?

七、位段

在結(jié)構(gòu)體中，以位為單位的成員，咱們稱之為位段(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;

對于位段成員的引用如下：

data.a =2

賦值時(shí)，不要超出位段定義的范圍;

如段成員a定義為2位，最大值為3,即（11）2

所以data.a =5，就會(huì)取5的低兩位進(jìn)行賦值 101

八、共用體

＊＊每次只能使用共用體的一個(gè)變量

幾種不同類型的變量存到同一段內(nèi)存單元中，幾個(gè)變量所使用空間相互重疊

? 這種幾個(gè)不同的變量共同占用一段內(nèi)存的結(jié)構(gòu)，在C語言中，被稱作“共用體”類型結(jié)構(gòu)

? 共用體所有成員占有同一段地址空間

共用體的大小是其占內(nèi)存長度最大的成員的大小

typedef union data{

short int i;

char ch;

float f；

}DATA;

DATA temp2;

共用體temp2占4個(gè)字節(jié)，即i、ch、f共用4個(gè)字節(jié)

九、枚舉

將變量的值一一列舉出來，變量的值只限于列舉出來的值的范圍內(nèi)

例：

定義枚舉類型 week

enum week //枚舉類型

{

mon，tue，wed，thu，fri，sat,sun

};

enum week workday,weekday;//枚舉變量

workday與weekday只能取sun….sat中的一個(gè)