自定义类型:结构体,枚举,联合

C语言中有三个自定义类型:结构体,枚举,联合.下面分别描述一下它们的特点和使用方法.

结构体

1. 结构体的声明

	struct tag//结构体名称
	{
		member-list;//成员列表
	}variable-list;//变量列表

  结构体是一些值的集合,这些值称为成员变量,定义结构体时可以在结构体中添加各种变量,这些变量的类型可以不同.

  例如描述一个苹果:

	struct apple
{
	double fresh;//新鲜程度0~100%
	char color[20];//颜色
	double weigth;//重量
};//注意最后的分号

  还有一种特殊的声明,叫做匿名结构体,这种结构体省略了名称,通常这样声明是为了一次性使用,不过没啥用,不推荐使用

struct 
{
	int a;
	char b;
	int c;
}x , *p;

2. 结构体变量定义及其初始化

  结构体变量可以在变量列表的位置定义,或者定义的同时初始化,例如:

struct apple
{
	double fresh;//新鲜程度0~100%
	char color[20];//颜色
	double weigth;//重量g
}a1, a2 = { 99.9, "red", 500}, a3 = { 50.0, "black", 200 };//注意最后的分号

  也可以如下面这段代码,在其他地方用 struct apple + variable;来定义,下面代码的a1,a2就是这里的variable

struct apple
{
	double fresh;//新鲜程度0~100%
	char color[20];//颜色
	double weigth;//重量g
};//注意最后的分号
int main()
{
	struct apple a1 = { 99.9, "red", 500 };//这是结构体初始化
	struct apple a2;//这是结构体初始化
	//a1 = {50.0, "black", 200};C语言不支持这样赋值
	return 0;
}

3. 结构体内存对齐

  在计算结构体大小的时候,就会产生结构体内存布局的疑惑,结构体的内存布局比较特殊,有着内存对齐这样的特点
  观察一下下面这段代码及其输出:

struct S1
{
	char c1;
	int i;
	char c2;
}example;

int main()
{
	printf("%p\n", &example);
	printf("%p\n", &example.c1);
	printf("%p\n", &example.i);
	printf("%p\n", &example.c2);
	printf("%d\n", sizeof(struct S1));
	return 0;
}

  由于内存对齐的缘故,原本char类型的数据变成了4个字节,恰好与int类型相等,这样一来所有的数据类型都变成了最大的数据类型的字节,这是巧合吗,不妨再看另一段代码:

struct S2
{
	double d;
	char c[1024];
	int i;
}example2;

int main()
{
	
	printf("%p\n", &example2);
	printf("%p\n", &example2.d);
	printf("%p\n", &example2.c);
	printf("%p\n", &example2.i);
	printf("%d\n", sizeof(struct S2));
	return 0;
}

  这一次并没有都变成1024字节,而char类型变成了8个字节,又恰好与double类型所占字节数相同,总结一下其中的规则可以得到:
(1).结构体的初始地址与其第一个成员的地址相同
(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 Linux中的默认值为4)
(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。

  为什么会有字节对齐?
  大部分资料都说:

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。
2. 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。

位段

  位段的声明和结构是类似的，有两个不同：
  1.位段的成员必须是int、unsigned int 或signed int 。
  2.位段的成员名后边有一个冒号和一个数字
例如:

	struct A
	{
		int _a:2;
		int _b:5;
		int _c:10;
		int _d:30;
	};

位段的内存分配:

1. 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
2. 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。
3. 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。

枚举

  生活中有很多可以枚举的事物,比如一周有星期一,星期二…星期天,日期,颜色等都可以枚举,例如:

	enum Day//星期
	{
		Mon,
		Tues,
		Wed,
		Thur,
		Fri,
		Sat,
		Sun
	};

  上面的 enum Day 是枚举类型,括号中包含的叫做枚举常量,在C语言中,它们可以当int类型来使用,可以直接被赋予int类型值,在默认情况下,枚举常量数值从零开始,往后每次递增1,也可以在定义时直接赋值:

	enum Sex//性别
	{
		MALE = 1,
		FEMALE = 2,
		SECRET = 0
	}；

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

联合

  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,所以联合也叫共用体

	union Un
	{
		char c;
		int i;
	};

  联合的成员是共用同一块内存空间的，这样一个联合变量的大小，至少是最大成员的大小, 当最大成员大小不是最大对齐数的整数倍的时候，就要对齐到最大对齐数的整数倍。