C语言第五章之复合类型(struct, union, enum,typedef等)

复合类型

概述

        有时我们需要将不同类型的数据组合成一个有机的整体，如：一个学生有学号/姓名/性别/年龄/地址等属性, 这时候可通过结构体实现

1. 结构体 struct

结构体(struct)可以理解为用户自定义的特殊的复合的“数据类型

变量的定义和初始化

• 定义结构体变量的方式：

• • 先声明结构体类型再定义变量名
  • 在声明类型的同时定义变量

结构体大小

 结构体大小,由内部数据决定的
 如果是空的结构, 是由内部数据类型决定的

#include <stdio.h>
#include <string.h>

// 结构体 struct
// 不同类型组合成一个有机的整体,组装成新的数组类型

// 初始化
struct stu
{
    int id;
    char name[20];
    int age;
    float score;
} student;

// 赋值
// 单个赋值
struct stu student = {
    1, "张三", 18, 100.0};

// 多个赋值[]
// struct stu student[] = {
//     {1, "张三", 18, 100.0},
//     {2, "王二麻", 20, 99.0}};

// struct tea
// {
//     char name[20];
//     int age;
// } teacher = {"李四", 20};

int main()
{
    printf("id = %d", student.id);
    printf("name = %s", student.name);
    printf("age = %d", student.age);
    printf("score = %f", student.score);

    // 修改整型
    student.id = 2;
    printf("id = %d", student.id);

    // 修改字符
    strcpy(student.name, "李四");
    printf("name = %s", student.name);

    // 结构体大小,由内部数据决定的
    // 如果是空的结构, 是由内部数据类型决定的
    printf("sizeof(student) = %d", sizeof(student));

    return 0;
}

结构体作为参数

• 传值是指将参数的值拷贝一份传递给函数，函数内部对该参数的修改不会影响到原来的变量

• 传址是指将参数的地址传递给函数，函数内部可以通过该地址来访问原变量，并对其进行修改。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

struct stu
{
    char name[20];
    int age;
};

void show_stucct(struct stu student)
{
    printf("姓名:%s\n", student.name);
    printf("年龄:%d\n", student.age);

    strcpy(student.name, "王二麻子");
    printf("修改后年龄:%s\n", student.name);
};

// 函数参数传递结构体指针
// 指针类型需要使用->操作符

void show_stucct_pointer(struct stu *student)
{
    strcpy(student->name, "王二麻子666");
    printf("姓名:%s\n", student->name);
    printf("年龄:%d\n", student->age);
};

int main()
{

    struct stu s = {"张三", 18};

    show_stucct(s);
    show_stucct_pointer(&s);

    printf("-----------------------\n");
    // 指针函数传递时,会在外面修改
    printf("姓名:%s\n", s.name);
    printf("年龄:%d\n", s.age);

    return 0;
}

2. 共用体(联合体) union

共用体union是一个能够在同一个存储空间存储不同类型的数据的类型

共用体所占的内存长度等于其最长成员的长度

但是, 具有瞬时有效性, 每一瞬时只有一种起作用, 换句话说, 就是用谁谁有效

当存入一个新的成员后, 原有的成员值会被覆盖

共用体变量的地址和它的各成员地址都是同一地址

#include <stdio.h>

//  共用体
union UN
{
    char ch;
    short sh;
    int i;
};

int main()
{

    union UN un;

    // 查看共用体长度
    printf("%d\n", sizeof(un)); // 4

    // 都一样, 成员和共用体地址一致
    printf("ch = %p\n sh = %p\n i = %p\n", &un.ch, &un.sh, &un.i);
    printf("un = %p\n", &un);

    //  赋值时,影响其他数据
    un.i = 0x12345678;
    // int 4字节 char 1字节 short 2字节
    printf("== %0x\n  ---%0x\n", un.ch, un.sh); // 78 ---5678
    return 0;
}

3. 共用体和结构体区别

存储方式

• 结构体: 每个成员都占据独立的内存空间, 成员之间按照定义的顺序依次存储
• 共用体: 所有成员共享一块内存空间, 不同成员可以存储在同一地址上

内存占用

• 结构体: 内存占用是成员变量内存占用的和, 每个成员变量都有自己的内存地址
• 共用体: 内存占用是成员中最大成员所占的空间大小, 不同成员变量共享同一块内存地址

4. 大端模式和小端模式

        所谓的大端模式，是指数据的低位（就是权值较小的后面那几位）保存在内存的高地址中，而数据的高位，保存在内存的低地址中，这样的存储模式有点儿类似于把数据当作字符串顺序处理：地址由小向大增加，而数据从高位往低位放；
        所谓的小端模式，是指数据的低位保存在内存的低地址中，而数 据的高位保存在内存的高地址中，这种存储模式将地址的高低和数据位权有效地结合起来，高地址部分权值高，低地址部分权值低，和我们的逻辑方法一致。

1)大端模式：

低地址 -----------------> 高地址

0x12  |  0x34  |  0x56  |  0x78

2)小端模式：

低地址 ------------------> 高地址

0x78  |  0x56  |  0x34  |  0x12

5. 枚举 enum

• 将变量的值一一列举出来，变量的值只限于列举出来的值的范围内

• 语法格式：

  enum  枚举名 { 枚举值表 };

• • 在枚举值表中应列出所有可用值，也称为枚举元素

    • 枚举值是常量，不能在程序中用赋值语句再对它赋值

    • 枚举元素本身由系统定义了一个表示序号的数值从0开始顺序定义为0，1，2 …

#include <stdio.h>

// 枚举是值得罗列, 所有的值都是在前面基础上累加的
enum Week
{
    mon = 9,
    tue,
    wed,
    thu,
    fri,
    sat,
    sun
};

enum bool
{
    // 默认是0
    false,
    true
};

int main()
{
    enum Week day;
    // mon 默认是0, 后面累加. 给值就是值,后面累加
    printf("%d\n", mon); // 0
    printf("%d\n", tue); // 1

    if (false)
    {
        printf("flag为假\n");
    }

    return 0;
}

6. typedef(重命名)

• typedef为C语言的关键字，作用是为一种数据类型(基本类型或自定义数据类型)定义一个新名字，不能创建新类型。

#include <stdio.h>

#define MAX_LENGTH 100

// 把int重命名为INT
// typedef不是创造新的类型, 给类型重新命名
typedef int INT;

typedef char int_8;

int main()
{

    INT a = 10;

    return 0;
}