C语言数据结构

结构体：本质还是一种数据类型，但是他可以包括若干个“成员”，每个成员的类型可以相同也可以不同 优点；结构体不仅可以记录不同类型数据而且使得“高内聚，低耦合”利于程序的阅读理解和移植

一，结构体的声明

struct 结构名{

成员列表}；

struct student{
char name[20];
int num;
float score;
};

定义结构体变量

1，放在结构体之后

struct student{
char name[20];
int num;
float score;
};
struct student atu1;

2,与结构体的声明同时

struct student{
char name[20];
int num;
float score;
}stu1;

3,匿名结构体

struct {
char name[20];
int num;
float score;
}stu1;

二，结构体变量的初始化：

1，初始化放在定义后面

struct student stu1,stu2;
strcpy(stu1.name,"jack");

2,初始化的同时定义

struct student{
char name[20];
int num;
float score;
}stu={"mike",15,91};

3,用已经存在的结构体去初始化一个新的相同类型的结构体变量，是整体的拷贝

stu1=stu2

三，结构体内存对齐：计算机对基本数据类型的数据在内存中存放的限制是

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

3. 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。

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。

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。

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

四，结构体的嵌套自引用

1.结构体的成员可以又是一个结构体，构成结构体的嵌套

struct birthday{
int year;
int manth;
int day;
};
struct student{
char name[20];
int num;
float score;
struct birthday birthday;
}

2,结构体不可以嵌套更自己类型相同的结构体，但是可以嵌套定义自己的指针

struct student{
char name[20];
int num;
float score;
struct student *friend;
}

五.修改默认对齐数预处理指令#pragma指令用于条件语句以提供新的预处理功能，或为编译器提供实现所定义的信息

#pragma pack(8)

六。结构体传参

struct S

{
 int data[1000];
 int num;
};

struct S s = {{1,2,3,4}, 1000};

//结构体传参

void print1(struct S s)
{
 printf("%d\n", s.num);
}

//结构体地址传参

void print2(struct S* ps)
{
 printf("%d\n", ps->num);
}

int main()
{
 print1(s);  //传结构体

 print2(&s); //传地址

 return 0;
}

位段

一，位段的声明和结构体类似·：位段·成员必须是int. unsigned ind. 或signed int

位段的成员后面有一个冒号和数字

数据类型 成员名：整数

struct packed_data
{
unsigned a:1;
unsigned b:2;
unsigned c:3;
}

二，位段的内存分配·

 位段的成员可以是 int unsigned int signed int 或者是 char （属于整形家族）类型

位段的空间上是按照需要以4个字节（ int ）或者1个字节（ char ）的方式来开辟的。

 位段涉及很多不确定因素，位段是不跨平台的，注重可移植的程序应该避免使用位段

通常, 我们用下面的语句来说明这些变量:

char f1,f2,f3;
unsigned int type;
unsigned int index;

但是, 实际上标志 f1, f2, f3 分别只需要 1 位。变量 type 只需要 4 位, 而变量 index 只需要 9 位。 总共是 16位 ---- 2 个字节。我们用两个字节就够了。

struct packed_struct
{
    unsigned int f1 :1;
    unsigned int f2 :1;
    unsigned int f3 :1;
    unsigned int type :4;
    unsigned int index :9;
};

枚举

枚举的定义：

enum Day//星期

{
 Mon,
 Tues,
 Wed,
 Thur,
 Fri,
 Sat,
 Sun

};

枚举的优点：

1. 增加代码的可读性和可维护性

2. 和#define定义的标识符比较枚举有类型检查，更加严谨。

3. 防止了命名污染（封装）

4. 便于调试

5. 使用方便，一次可以定义多个常量

#define MON  1
#define TUE   2
#define WED  3
#define THU   4
#define FRI    5
#define SAT   6
#define SUN   7

enum DAY
{
     MON=1, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
};

使用枚举使代码更加简便增强代码的可读性和维护性

联合体

一般的，每个变量都使用联合体就可以达到这样的目的。联合体也叫共用体，在C语言中定义联合体的关键字是union具有其独有的存储空间，可以在同一个内存空间中存储不同的数据类型