C语言之——自定义数据类型

目录

前言：什么是自定义数据类型 ？ 

一，自定义数据类型之：数据类型命名

1，深入应用typedef：

二，自定义数据类型之：结构体类型命名

1，深入理解struct结构体：

三，自定义数据类型之：联合体类型命名

1，union与struct的区别：

2，union类型应用：

四，自定义数据类型之：枚举类型命名

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前言：什么是自定义数据类型 ？ 

所谓自定义数据类型，就是用一个新名字重新对一个数据类型命名，后面新名字就有了该数据类型的功能，在调用该新名字时，就相当于调用该数据类型。

自定义数据类型包含不同的使用方法，每一个方法都有自己的关键字。

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一，自定义数据类型之：数据类型命名

现在C语言中常见的数据类型有：

       整型：int， short， long， long long

       浮点型：float， double

       字符型：char

但是如何定义一个字节类型呢？

byte（字节类型）1字=1字节=8位=8比特。计算机二进制中一个0或者1就代表1位。

类型数据命名关键字：typedef（意思为type define）

语法：typedef    Type    NewTypeName ;

                       已有类型             新名字

使用该关键字可以对C语言中数据类型进行新命名。

值得注意的是：typedef并没有创建新类型，只是创建了类型别名。

typedef unsigned char byte;

这个语句就是把unsigned char重新命一个名字type，两者类型和功能一模一样。

typedef经常用于简化类型名。

1，深入应用typedef：

typedef对数组类型和函数类型的应用；

每一个函数/数组类型都有自己对应的指针类型，

例如int(int);对应int(*p)(int);

       float[4];对应float(*q)[4];

现在可以使用typedef关键字统一函数/数组指针类型为type* h; 格式。

typedef float(Farr4)[4];
       /* Farr4代表float[4]类型的数组 */
typedef int(IFunc)(int,int);
       /* IFunc代表int(int,int)类型的函数 */
​
float gar[4] = {1, 2, 3, 4};
int add(int a, int b)
{
    return a + b;
}
​
Farr* pa = &gar;
IFunc* pb = add;     

以上代码，Farr* q 指针可以指向所有float[4]类型的数组；

                 IFunc* p指针可以指向所有int(int, int)类型的函数；

另一个注意的点：在函数内部起新名字无影响。

二，自定义数据类型之：结构体类型命名

结构体关键字：struct

作用：创建不同数据类型的一个集合。它的本质是变量的集合。

语法：

struct  TypeName

{

        Type1 var1;

        Type2 var2;

        ....

        TypeN varN;

};  

定义好一个Struct结构体之后，就可以使用了：

#include <stdio.h>
struct  student
{
        char name[20];
        int id;
        short major;
};  
int main()
{
    struct student s1 = {"qingshan", 7, 98};
    struct student* ps = &s1;
    printf("s1.name = %s\n",s1.name);
    printf("s1.major = %d\n",ps->major);
    
    return 0;
}

1，两个操作符：

. 操作符用于取值：s1.name(取值为qingshan)

->操作符用于指针的取值：ps->major(取值为98)

1，深入理解struct结构体：

1，struct结构体变量中的成员占用独立的内存。

当前的地址要为每个变量所占字节的整数倍，如果不是，变量起始地址就会往后移，找到一个是整数倍的地址，然后该地址就会作为变量的其实地址。

2，位域。

在现代的程序设计中，我们是用字节作为最小的单位使用内存。

但特殊场合，可以使用struct结构体将比特位作为最小的单位使用内存。

因为结构体类型能够指定成员变量占用内存的比特位宽度（位域）。

位域示例：

struct BW
{
    unsigned char a : 4;  //a占用一个字节的4位宽度。
    unsigned char b : 3;  //a占用一个字节的3位宽度。
    unsigned char c : 1;  //a占用一个字节的1位宽度。
};

示例中sizeof(struct BW) = 1;

• 使用位域时，位域成员必须为整型，默认情况下成员依次排列。

• 位域成员占用位域数不能超过类型宽度（错误示例   char d : 9;）

• 存储位不足时自动启用新存储单元。

• 可以舍弃当前未使用的位，重新启动存储单元。

struct BW
{
    unsigned char a : 4;  
    unsigned char   : 0;  //申请语句，表示重新开始启用新字节。
    unsigned char c : 4;  
};

3，struct结构体可以用typedef赋予新名字。

#include<stdio.h>
typedef struct student  Stu;   //student新名字为Stu.
struct student               
{
    char name[20];
    int id;
    short major;
};
int main()
{
   Stu s = {{0}};      //赋值。
   return 0;
}

第11行：后面没有被赋值的初始值，默认初始值为0；

4，struct结构体可以省略类型名，称之为无名结构体类型。

     但省略类型名后，每次创建变量都必须给出完整的结构体定义。

     无名结构体类型总是互不相同的类型。

int main()
{
    struct {int a, int b;} v1;  //无名结构体类型。
    struct {int a, int b;} v2; 
    struct {int a, int b;}* pv; 
    v1.a = 1;
    v1.b = 2;
    
    v2 = v1;   //error.
    pv = &v1;  //error.
    return 0;  
}

     在这里，v1和v2是不同类型。

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三，自定义数据类型之：联合体类型命名

联合体关键字：union

作用：创建不同数据类型的一个集合。它的本质是变量的集合。

用法：union是struct的兄弟，用法十分相似。

语法：

union  TypeName

{

        Type1 var1;

        Type2 var2;

        ....

        TypeN varN;

};  

1，union与struct的区别：

• union类型所有成员共享同一段内存（所有成员的起始地址相同）

• union类型的大小取决于它所包含的成员最大的那一个。

• union类型的变量只能对第一个成员变量初始化，后面变量的值就等于第一个变量的值。

2，union类型应用：

可以用来判断系统大小端。

• 小端系统：低位数据存储在低地址内存中。

• 大端系统：低位数据存储在高地址内存中。

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四，自定义数据类型之：枚举类型命名

枚举类型关键字：enum

作用：创建不同数据类型的一个集合。它的本质是变量的集合。

用法：能够定义整型常量的集合类型。

语法：

enum TypeName

{

        IntConst1,     (逗号可以不写)

        IntConst2,     (IntConst为整型常量)

        ....

        IntConstN

};  

注意事项：

1. 第一个枚举常量默认值为0；

2. 后续常量的值在前一个常量值的基础上加1；

3. 可以任意对枚举常量指定整型值（只能指定整型值）

enum Day{MON = 1,TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN};
enum Season{Spring, Summer = 2, Autumn, Winter = -1};

输出值：MON = 1,TUE = 2, WED = 3, THU = 4, FRI = 5, SAT = 6, SUN = 7

      Spring = 0, Summer = 2, Autumn = 3, Winter = -1