C语言--自定义类型总结

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

结构体声明

例如描述一个学生，学生应该有名字；性别；年龄

struct Stu
{
char name[20];//名字
int age;//年龄
char sex[5];//性别
}; //分号不能丢

struct是结构体关键字，Stu是类型名，name，age，sex，是结构体的成员变量，写完后我们就可以很好地创建出一个Stu命名的结构体类型用来描述一个学生。

特殊声明

例如一种匿名结构体类型

/匿名结构体类型
struct
{
int a;
char b;
float c;
}x;

这种匿名的结构体类型只能用一次，用完之后就不能用了

结构体的定义与初始化

创建好了一个结构体类型之后，我们就可以定义一个这样类型的变量

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Point类型变量p2

上面的代码在创建后类型的同时也定义了一个名为p1的变量，写在分号的后面

struct Point p3 = {x, y};

像这个代码，在定义p3的同时对p3进行了初始化赋初值

struct Node
{
int data;
struct Point p;
struct Node* next;
}n1 = {10, {4,5}, NULL}; //结构体嵌套初始化

像以上情况，在创建好结构体类型后同时定义了n1变量，因为结构体类型里嵌套使用了该类型，所以对n1初始化赋值时，要注意嵌套使用的结构体类型里的变量并赋值（要用到大括号对嵌套的结构体类型进行赋值）

结构体内存对齐

那么，我们掌握了结构体的使用之后呢，要讨论一下如果计算结构体的大小
现在这样一个代码

struct S1
{
char c1;
int i;
char c2;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S1));

那么打印出的值是多少呢，如果按照正常的思路想那肯定是所有成员的大小综合，但在结构体里并不是这样，这里就有一个新的知识点：内存对齐
首先结构体的对其规则如下

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
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，结构体的整体大小就是所有最大对齐数（含嵌套结构体的对齐数）的整数倍。

如果理解这四条规则呢
第一条规则，第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处，所以c1就在0的位置处存放
第二条规则，对齐数，这个只有在VS里面才有的默认值是8，而在其他编译器里对齐数就是成员本身大小，其他成员变量都要对齐到对齐数的整数倍的地址处，所以第二个变量int型就要从偏移量4开始
第三条规则，结构体总大小为最大对齐数的整数倍，上面代码中最大对齐数就是int的大小也就是4，所以当c2存放完后偏移量来到了9，但是9并不是4的整数倍数，所以要往下找，直到12满足条件，所以该结构体类型的大小为12个字节。
第四条规则，就是说一个结构体类型里有另一个结构体类型变量，那这个变量的对齐数就是该嵌套的这个结构体内部最大的那个对齐数就是整个结构体的对齐数

结构体传参

结构体传参最好是把结构体的地址传过去，如果直接传结构体那当结构体过大时，就会导致栈区负荷太大，性能就会下降

void print2(struct S* ps)
{
printf("%d\n", ps->num);
}
int main()
{
print2(&s); //传地址
return 0;
}

位段

位段的声明和结构是类似的，但是有两点不同

1. 位段的成员必须是整形家族的类型。
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;
};

枚举

枚举的定义

例如一周

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

大括号里面的内容是枚举类型的可能取值，也叫枚举常量，默认从0开始，一次递增1
所以上面的代码中，Mon就代表0，以此类推。
但在定义的时候也可以进行赋初值

enum Color//颜色
{
RED=1,
GREEN=2,
BLUE=4
};

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（共同体）

联合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）

联合类型的声明与变量定义

//联合类型的声明
union Un
{
char c;
int i;
};
//联合变量的定义
union Un un;

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，所以联合在使用时经常会被修改值

union Un
{
int i;
char c;
};

例如这个联合类型，它里面的成员变量的地址都是一样的，因为它们都共用一块内存

联合大小计算

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。

总结

以上就是个人对自定义类型的理解，主要是得掌握结构体的使用，如有不足之处，望能指出。