自定义类型：结构体，枚举，联合

结构体

“结构”是一些值的集合，这些值称为成员变量。结构的每个成员可以是不同类型的变量。
结构体是一种运用了抽象的思想，把具体事物中我们需要的信息提取出来在代码中表示。

1.结构体的声明

struct student
{
	char name[20];
	int age;
	char sex[5];
	char id[20];
};

2.结构的自引用

struct node
{
	int data;
	struct Node* next;//使用指针实现结构体的自引用
}

3.结构体变量的定义和初始化

(1)结构体变量的定义

struct Point
{
	int x;
	int y;
}p1;//声明类型的同时定义变量p1；
struct Point p2；//定义结构体变量p2；

(2)结构体变量的初始化

struct Node
{
	int date;
	struct Point p;
}p1={3,{3,5}};//定义变量p1的同时初始化；
struct Node p2 = {3,{6, 5}}；//结构体嵌套初始化；

4.结构体内存对齐

结构体对齐的规则：

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 Linux中的默认值为4
3. 结构体总大小为最大对齐数（每个成员变量除了第一个成员都有一个对齐 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。

struct s1
{
	char c1; //补齐成4字节
	int i;   //4字节
	char c2; //补齐成4字节
};//12

struct s2
{
	char c1;  //
	char c2;  //c1,c2总共补成4字节
	int i;    //4字节
};//8

struct s3
{
	double d; //8字节
	char c;   //
	int i;    //c与i总共补成8字节
};//16

struct s4
{
	struct s3 s; //16字节
	char c;   //
    int i ;   //c与i补成8字节
};//24

printf("%d\n",sizeof(struct s1));//12
printf("%d\n",sizeof(struct s2));//8
printf("%d\n",sizeof(struct s3));//16
printf("%d\n",sizeof(struct s4));//24

为什么存在内存对齐：
大部分的参考资料都是如是说的：

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。

总体来说： 结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法。
那在设计结构体的时候，我们既要满足对齐，又要节省空间
如何做到： 让占用空间小的成员尽量集中在一起。（参考上面代码中的s1与s2）

5.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; 
} 

上面的 print1 和 print2 函数哪个好些？
答案是：首选print2函数。
原因：讲解函数栈帧的时候，我们讲过函数传参的时候，参数是需要压栈的。
如果传递一个结构体对象的时候，结构体过大，参数压栈的的系统开销比较大， 所以会导致性能的下降。

结论： 结构体传参的时候，要传结构体的地址。

位段

什么是位段

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。

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

位段的内存分布

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。

位段的跨平台问题

1. int位段被当成有符号数还是无符号数是不确定的。
2. 位段中最大位的数目不能确定。（16位机器最大16，32位机器最大32，写 成27，在16位机器会出问题。）
3. 位段中的成员在内存中从左向右分配，还是从右向左分配标准尚未定义。
4. 当一个结构包含两个位段，第二个位段成员比较大，无法容纳于第一个位段 剩余的位时，是舍弃剩余的位还是利用，这是不确定的。

总结：跟结构相比，位段可以达到同样的效果，但是可以很好的节省空间，但是有跨平台的问题存在。

枚举

枚举顾名思义就是一一列举，把可能的取值一一列举。

1.枚举类型的定义

enum Day
{ 
	 Mon = 1, //元素对应的值从0开始，也可以赋初值
	 Tues, 
	 Wed, 
	 Thur, 
	 Fri, 
	 Sat, 
	 Sun//最后一个元素的','可以省略
}; 

2.枚举的优点

1. 增加代码的可读性和可维护性
2. 很#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）。

1.联合的声明

//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));  //4

2.联合的特点

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（因为联合至少得有能力保存最大的那个成员）。

union Un 
{ 
 int i; 
 char c; 
}; 
union Un un; 

printf("%d\n", &(un.i)); //4
printf("%d\n", &(un.c)); //4

3.联合大小的计算

1.联合的大小至少是最大成员的大小。
2.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。

union Un1
{ 
	char c[5]; 
	int i; 
}; 

union Un2
{ 
	short c[7]; 
	int i; 
}; 

printf("%d\n", sizeof(union Un1)); //8
printf("%d\n", sizeof(union Un2)); //16