1.位段
什么是位段
位段的声明和结构体是类似的，但有两个不同的地方。
- 位段的成员必须是int，unsinged int 和signed int 或者是char(属于整型家族)类型
- 位段的成员名后有一个冒号和一个数字
例如：
struct A
{
int a : 2;
int b : 5;
int c : 10;
int d : 30;
};
//struct A就是一个位段类型
那位段A的大小是多少？
printf("%d\n",sizeof(struct A));
为什么是8呢？
在位段中：
位：二进制位
struct A
{
int a : 2;//占2个bite位
int b : 5;//占5个bite位
int c : 10;//占10个bite位
int d : 30;//占30个bite位
};
- 4个成员变量都是int类型的，最开始只开辟4个字节的空间，然后在它们分别占用的比特位空间处放入数据
- 最开始开辟4个字节，共32个bite位，a占2个，b占5个，c占10个，此时一共使用了17个bite位，还剩15个，d占30个，剩余不够d使用，在重新开辟4个字节将d放入其中，共使用8个字节。
- 放入方式是固定的一种形式，下面便是我们对这种方式的学习。
位段的内存分配
- 位段的成员可以是int、unsigned int、signed int 或 char类型
- 位段的空间上是按照需要以4个字节(int)或1个字节(char)的方式来开辟的
- 位段涉及很多不确定因素，位段是不跨平台的，注意可以执行的程序应该避免使用位段。
- 位段中int类型和char类型一般是不会混着用的，位段有很多的不确定性，所以我们在使用的时候一定要谨慎。
例子：
struct B
{
char a : 3;
char b : 4;
char c : 5;
char d : 4;
};
//char类型在位段存储中每次开辟一个字节
int main()
{
struct B b = { 0 };
b.a = 10;
b.b = 12;
b.c = 3;
b.d = 4;
? return 0;
}
- 位段占据内存的规则
- 位段数据在内存中的存储
- VS调试展示内存
这些可以说明，在VS下 - 位段开辟内存是按照成员变量的类型开辟空间的，当开辟的空间不够时，才会去增加1个对应类型大小的空间
- 位段在内存中存储的方式是小端存储，由低地址向高地址存储数据
- 分配方式是从右向左，从一个bite位的最低位开始存入数据。
- C语言并没有规定这些规则，这些规则适用于VS编译器，不同的平台产生的效果是不同的，所以它是不支持跨平台的。
位段的跨平台问题
- int位段被看作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确定。（16位机器最大16，32位机器最大32）当我们把一个成员变量所占bite位写成27，在16位机器会出现问题。
数据的顺序不变，接收的顺序不同。 - 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.
如果数据传输到不同平台的顺序相同，而分配和读取的方向不同，这明显是不对的 - 当一个结构包含两个位段，第二个位段成员比较大，无法容纳第一个位段剩余部分，是舍弃剩余的位还是利用，这是不确定的。
总结：
位段可以达到和结构体相同的作用，而且可以更好的节省空间，但是有跨平台性的问题存在。
位段的应用
- 使用位段式的结构合理的利用空间，将传输的数据分块给出固定的大小，减少数据的传输，提高数据传输的效率。
2.枚举
枚举顾名思义就是 一 一列举
把可能的取值 一 一 列举。
比如我们现实生活中：
一周的星期一到星期日是有限的7天，可以一 一例举。
性别有：男、女、保密，也可以一 一列举。
月份有12个月，也可以一 一例句。
这里就可以使用枚举了。
枚举类型的定义
enum Color//颜色
{
RED,
GREEN,
BLUE
};
enum Day//星期
{
MON,
TUES,
WED,
THUR,
FRI,
SAT,
SUN
};
enum Sex//性别
{
MALE,
FEMALE,
SECRET
};
以上定义的enume Color，enum Day，enum Sex都是枚举类型。
- 结构体大括号内的变量叫：结构体的成员变量
- 枚举的大括号内是：枚举的可能取值也叫“枚举常量”
因为它是常量，在定义枚举的大括号外，无法给它赋值。
这些可能取值都是有值的，默认从0开始，一次递增1
enum color
{
RED,
GREEN,
BLUE
};
int main()
{
printf("%d\n", RED);
printf("%d\n", GREEN);
printf("%d\n", BLUE);
return 0;
}
在定义的时候也可以赋初值
enum color
{
RED=1,
GREEN=4,
BLUE
};
int main()
{
printf("%d\n", RED);
printf("%d\n", GREEN);
printf("%d\n", BLUE);
return 0;
}
一个枚举类型的大小只有四个字节，每次取出的值为枚举的可能取值，它们不是同时在枚举类型中存储，一次只调用一种可能。（不同编译器下，枚举的大小可能会取不同的值）
enum color
{
RED,
GREEN,
BLUE
};
int main()
{
printf("%d\n", sizeof(enum color));
return 0;
}
枚举的优点
我们可以使用#define定义常量，为什么非要使用枚举？
枚举的优点：
- 增加代码的可读性和可维护性
当使用switch时可以将case后的选项替换为枚举的可能选择
- 和#define定义的标识符比较枚举有类型检查，更为严谨。
#define定义的常量是直接替换掉，而枚举常量是有自己的类型的
1.
2.
- 防止了命名污染
将枚举常量放在大括号中，对其进行封装防备受到污染。
- 便于调试
枚举在调试中是可以直接看到的，而#define是直接替换
- 使用方便，一次可以定义多个常量。
3.联合（共用体）
联合类型的定义
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，特征是这些成员共用同一块空间（所以联合也叫共用体）。
例如：
//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（因为联合至少得有能力保存最大得那个成员）
union Un
{
char c[5];
int i;
};
int main()
{
union Un un;
printf("%d\n", sizeof(un));
printf("%d\n", sizeof(un.c));
printf("%d\n", sizeof(un.i));
printf("%d\n", &(un.c));
printf("%d\n", &(un.i));
return 0;
}
- 这里我们可以看到，不同类型的联合体成员的大小是不同的，但它们的地址却是相同的。这就是特征的表现——共用同一块内存空间。
union Un
{
char c;
int i;
};
int main()
{
union Un un;
un.i = 0x11223344;
un.c = 0x55;
printf("%x\n", un.i);
printf("%x\n", un.c);
return 0;
}
- 当联合体一个成员的值发生改变会影响到其他成员在该空间的改变
- 在联合体中的变量调用时最多只能有一个成员变量被调用，否则会使存储的数据变的很混乱。
联合大小得计算
- 联合的大小至少是最大成员的大小
最少要保证可以存储最大的成员的数据。 - 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 Un
{
char c[7];//虽然c是个数组，但对齐数是以类型来所的，char类型对齐数为1，c总共占7个字节
int i;//int类型对齐数为4
};
int main()
{
union Un un;//默认对齐数为8，最大对齐数为4，取最小值4.
printf("%d\n", sizeof(un));
//最大的成员为c占7个字节，不是最大对其数4的整数倍，取最大对齐数的整数倍8，输出结果为8
//而多余的一个空间是被浪费掉的，访问不到，非要访问可以使用数组，越界访问。
return 0;
}
使用联合体判断大小端
在之前博客数据得存储中，讲到了判断大小端得方法，使用int和char的交换判断
这里我们使用新的方法重新判断
union Un
{
int a;
char b;
};
int main()
{
union Un un;
un.a = 0x1;
int flag = un.b;
if (flag == 1)
printf("小端\n");
else
printf("大端\n");
return 0;
}
