前言
各位师傅大家好,我是qmx_07,今天给大家讲解 结构体、枚举、
、联合的相关知识点
结构体
- 概念:当我们想要去描述一个对象,例如:学生 ,通常会通过性别,年龄段,身高,这些数据来进行表述。
- 在计算机中,学生这个对象叫做结构体,性别、年龄、身高被称作成员变量
结构体的声明
语法:
struct tag //结构体名称
{
member-list;//成员列表
}variable-list;//定义结构体类型的变量
我们将 概念中的学生,来描述一下:
//完全版本
struct Stu
{
char name[20];//名字
int age;//年龄
char sex[5];//性别
char id[20];//学号
};
//简化版本
typedef struct Stu
{
char name[20];//名字
int age;//年龄
char sex[5];//性别
char id[20];//学号
}Stu;
- typedef:在上面的代码中 一般调用 学生这个对象,typedef的作用就是 将struct Stu换了个名字 叫做 Stu
结构体的定义和初始化
//第一种方式
struct Stu //创建Stu学生结构体
{
char name[20];//名字
int age;//年龄
char sex[5];//性别
char id[20];//学号
}Stu;
int main()
{
struct Stu S1 = { "zhangsan",18,"man","1" };//初始化内容
return 0;
}
//第二种方式
struct Stu
{
char name[20];//名字
int age;//年龄
char sex[5];//性别
char id[20];//学号
}S1= { "zhangsan",18,"man","1" };;
int main()
{
Stu S1 = { "zhangsan",18,"man","1" };
return 0;
}
以上两种方式都可以(个人喜欢第一种写法)
结构体的嵌套使用及嵌套初始化
- 结构体的成员列表 可以包含:变量、指针、数组、结构体
typedef struct Stu_info
{
int height;//身高
int weight;//体重
}Stu_info;
typedef struct Stu
{
char name[20];//名字
int age;//年龄
char sex[5];//性别
char id[20];//学号
Stu_info info;
}Stu;
int main()
{
Stu S1 = { "zhangsan",18,"man","1",{180,150} };
return 0;
}
像是这样嵌套结构体,使用大括号初始化就好
结构体的自引用
如果 结构体想要引用自己,该怎么声明:
//错误版本
struct Node
{
int data;
struct Node next;
};
//正确版本
typedef struct Node
{
int data;
struct Node* next;
}Node;
- 第一个版本 会一直查找 struct Node 造成死循环
结构体成员的访问
- 第一种方式:结构变量的成员通过(.)操作符来使用
- 第二种方式:使用-> 来进行访问,通常用于对结构体指针进行操作
结构体的内存对齐
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。
- 从第二个成员变量开始要对齐到某个数字(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 该成员大小的较小值。
- VS中默认的值为8
- 结构体总大小为最大对齐数(每个成员变量都有一个对齐数)的整数倍。
- 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。
第一道练习题:
typedef struct Demo
{
char c1;//1 | 8 1
int i1;// 4 | 8 4
char c2;// 1| 8 1
}Demo;
第二道练习题:
typedef struct Demo
{
char c1;//1
char c2;
int i1;
}Demo;
- 通过案例 我们发现: 让占用空间小的变量聚在一起,更节省空间
第三道练习题:
typedef struct Demo
{
double d1;//1
char c2;
int i1;
}Demo;
- 注意:有些小伙伴可能纳闷,为什么前两道题是和4对齐,为什么这道就是和8对齐? 这是因为 前两道最大的数据结构是int占4位,这一道是double 占8位
第四道题:
typedef struct Demo
{
double d1;//1
char c1;
int i1;
}Demo;
typedef struct Demo_2
{
int i1;
Demo D1;
double d1;
}Demo_2;
这些就是常见的内存对齐场景,大家可以手动写一下
为什么会需要内存对齐?
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的;某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据,否则抛出硬件异常。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。原因在于,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
枚举
- **概念:**比如说 月份 有 1-12个月,星期具有 周一到周日,这些可以一一列出的数据,可以使用枚举
枚举的声明
enum Day//星期
{
Mon = 1,
Tues = 2,
Wed = 3,
Thur = 4,
Fri = 5,
Sat = 6,
Sun = 7
};
enum Color//颜色
{
RED,
BLUE,
GREEN
};
- {}中的内容是枚举类型的可能取值,也叫 枚举常量 。
枚举的优点
- 增加代码的可读性和可维护性
- 和#define定义的标识符比较枚举有类型检查,更加严谨。
- 防止了命名污染(封装)
- 便于调试
- 使用方便,一次可以定义多个常量
枚举的使用
// 定义枚举类型表示运算符
typedef enum {
ADD,
SUBTRACT,
MULTIPLY,
DIVIDE
} Operator;
// 根据运算符执行相应的计算操作
double calculate(double num1, double num2, Operator op) {
switch (op) {
case ADD:
return num1 + num2;
case SUBTRACT:
return num1 - num2;
case MULTIPLY:
return num1 * num2;
case DIVIDE:
if (num2 == 0) {
printf("除数不能为零!");
return;
}
return num1 / num2;
default:
printf("未知的运算符!");
return;
}
}
- 使用枚举常量去替换 case值,会更优雅一点,而且便于记忆
联合
- 概念: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。
联合的定义
//联合类型的声明
union Un
{
char c;
int i;
};
//联合变量的定义
union Un un;
//计算连个变量的大小
printf("%d\n", sizeof(un));
总结
- 我们今天学习了结构体、枚举、联合的一些相关知识点,下一章节讲解 动态内存管理