自定义类型：结构体/枚举/联合浅析-C语言

结构体

结构体声明

struct A
{
	member-list;
}variable-list;

特殊的声明

struct B
{
	int _a;
	char _b;
	float _c;
}x;

结构体自引用（链表）

struct Node
{
	int data;
	struct Node* next;
};

结构体定义

struct A a;
struct B b1={x, y, z};
struct B b2={1, 'a', 1.1};

结构体内存对齐

结构体的内存对齐用来计算结构体的大小。

结构体的对齐规则

1. 第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处，即第一个成员在结构体变量的首地址处。
2. 其他成员变量要对齐到某个数字（即对齐数）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。 不同编译器等的默认对齐数不同。
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，结构体的整体大小是所有最大对齐数（含嵌套结构体的对齐数）的整数倍。

内存对齐的原因

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。
   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，既要满足对齐，又要节省空间，所以让占用空间小的成员尽量集中在一起。

修改默认对齐数

使用 #pragma这个预处理指令，改变默认对齐数。

#pragma pack(8)  //设置默认对齐数为8
#pragma pack()  //取消设置的对齐数，还原为默认值

一般结构体所占空间较大，所以结构体传参的时候，要传结构体的地址。

位段

位段的声明和结构体类似，但位段的成员必须是int unsigned int signed int 或者是 char （属于整形家族）类型；
位段的成员名后面有一个冒号和一个数字，表示该成员占用多少位的内存；
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；
位段涉及很多不确定因素，是不跨平台的，注重可移植的程序应该避免使用位段。

struct A
{
	int _a:2;
	char _b:4;
};

位段的跨平台问题

int 位段被当成有符号数还是无符号数是不确定的。
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。
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。
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。

枚举

枚举类型的定义

enum Sex
{
	MALE;
	FEMALE;
	SECRET;
}

枚举类型的成员是有值的，默认从0开始，依次递增1，但是在定义的时候也可以用=赋初值。
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（共用体）

联合类型的定义
联合是一种特殊的自定义类型，定义的变量包含一系列成员，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 a;
}
union Un un;

联合大小的计算

• 联合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。