自定义类型之C语言(代码加图解)

一、结构体： 1.什么是结构体: 结构体是 C 编程中另一种用户自定义的可用的数据类型，它允许您存储不同类型的数据项。 2.结构体的声明

struct Stu
{
	char name[20];
	int age;
	double score;
}s1,s2,s3;
//如果这个结构体的声明是在主函数之外的，s1,s2，s3就是全局变量,反之为局部变量

结构体中的特殊声明:

struct 
{
    int a;
    double b;
}x;
//这种结构体的声明只能用一次，以后就不能在用该类型去创建结构体变量 

3.结构体变量的定义和初始化:

struct Stu
{
	char name[20];
	int age;
	double score;
}a = {"张三",18,20};
//S1为全局变量
int main()
{
	struct Stu b ={"李四",20,90};
    //b为局部变量
	return 0;
}

此外结构体还可以嵌套定义,例如下面:

struct S
{
	struct Stu a;
	struct S* next;
};
int main()
{
	struct S a = { {"李四",20,90},NULL };
	return 0;
}

以上都是结构体最为基础的使用，下面关于结构体的知识，是很重要的，希望能通过小编的讲解，让大家明白这个知识点:   给大家一个代码，请大家算算这个结构体的大小是多少:

struct S1
{
	int a;
	char b;
	int c;
};
int main()
{
	struct S1 a = { 10,'5',20 };
	printf("%d", sizeof(a));
	return 0;
}

大家可能认为结果是4 + 1 + 4 = 9;
在VS2019的环境下运行出来的结果却是12;
大家是否对此感到了好奇，这是为什么呢？
下面就要为大家介绍一个重要的东西了:那就是结构体的内存对齐，可能大家对这个概率比较耳生，甚至都没有听过  大家想知道是怎么算的，就要先知道计算结构体大小的规则，正所谓无规矩，不成方圆 4.结构体的内存对齐规则:  a.第一个成员在与结构体偏移量为0的地址处 b.其他成员变量要对齐到某个数字(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类型大小的较小值(在vs2019下，默认对齐数为8) c.结构体总大小是最大对齐数(每一个成员变量都是不同的对齐数)的整数倍 d.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的地址处，结构体的整体大小就是最大对齐数(包括结构体的对齐数)的整数倍 下面对例子进行讲解:

再来一个嵌套结构体的例子，给大家加深印象: 

struct S1
{
	int a;
	char b;
	int c;
};
struct S
{
	struct S1 a;
	int a;
};
int main()
{
	struct S c = { {10,'5',20},4 };
	printf("%d", sizeof(c));
	return 0;
}

直接上图解 :

想必通过两个例子的讲解大家应该对结构体的大小计算已经较为了解了，希望大家下去能自己多加练习，加深印象 ,如果大家对自己算的结果比较怀疑，可以通过offsetof这个宏去检验自己是否算错了某个成员的位置，offsetof是用来计算结构体成员相对于起始位置的偏移量的。 5.为什么会存在内存对齐:  1.平台原因(移植原因): 不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据；某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据，否则会抛出异常。 2.性能原因: 数据结构(尤其是栈)应该尽可能在自然边界上对齐，原因在于，为了访问未对齐的内存，处理器需要访问两次内存；而对齐的内存，处理器仅需要访问一次  所以我们在设计自定义类型的数据结构时，既要满足对齐，又要节省空间，我们就需要让占用空间小的成员聚集在一起 6.修改默认对齐数: 

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include
#pragma pack(4)
struct S1
{
	int a;
	char b;
	int c;
};
#pragma pack()
int main()
{
	struct S1 a = { 10,'5',20 };
	printf("%d", sizeof(a));
	return 0;
}

 结构体的大小是12,其中#pragma pack(4),表示把对齐数设置为4,#pragma pack(),表示取消修改的默认对齐数,本例子是4 7.结构体传参:

struct S
{
	int a;
	double b;
};
void printf1(struct S* p)
{
	printf("%dn",p->a);
}
void printf2(struct S B)
{
	printf("%dn",B.a);
}
int main()
{	
	struct S A = { 2,4.0 };
	printf1(&A);
	printf2(A);
	return 0;
}

注意点:像结构体这样比较大的自定义类型传参时，尽量传地址，这是因为在函数传参的时候，参数需要压栈 ，会有时间和空间上的系统开销，如果传的对象太大了，会造成系统的开销过大，从而导致性能得到降低 二、枚举 : 1.枚举的定义如下:

enum SEX
{
	MALE,
	FEMALE,
	SECRET
};

如果用enum SEX去创建一个该类型的枚举变量，那么该变量的取值只能是MALE,FEMALE,SECRET 这三种字符串字面值 2.枚举的优点: a.增加代码的可读性和可维护性 b.和#define定义的标识符比较有类型的检查，更为严谨 c.便于调试 d.一次可以定义多个常量 e.有封装性 三、联合体(共用体):  1.联合体的特点:联合的成员是共用同一块内存空间，这样一个联合变量的大小，至少要为最大成员的大小 2.联合体的应用: 判断大小端字节序的问题:  那么问题来了什么是大小端字节序:

大端序（Big-Endian）将数据的低位字节存放在内存的高位地址，高位字节存放在低位地址。这种排列方式与数据用字节表示时的书写顺序一致，符合人类的阅读习惯。 小端序（Little-Endian），将一个多位数的低位放在较小的地址处，高位放在较大的地址处，则称小端序。小端序与人类的阅读习惯相反，但更符合计算机读取内存的方式，因为CPU读取内存中的数据时，是从低地址向高地址方向进行读取的。

int check_sys()
{
	union S
	{
		char c;
		int i;
	}u;
	u.i = 1;
	return u.c;
}
int main()
{
	if (1== check_sys())
	{
		printf("小端");
	}
	else
	{
		printf("大端");
	}
	return 0;
}

通过这个函数我们看出自己的编译器是大端存储还是小段存储，vs2019这个编译器是小段存储  3.联合体的大小计算: 规则: a.联合体的大小至少是最大成员的大小 b.当最大成员的大小不是最大对齐数的整数倍时，就要调整到最大对齐数的整数倍 比如: 

union u
{
	char a[5];
	int i;
}u;
int main()
{
	printf("%d", sizeof(u));
	return 0;
}
//答案是8不是5哦，请大家自己参照规则你去计算

最后注意:联合体中共享内存空间是从最开始的位置开始共用空间  以上就是本章博客所分享的内容了，希望大家有帮助，欢迎各位大佬在评论区指正。