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1` 结构体
之前有写过两篇
从0开始学c语言-22-结构体声明和初始化、结构体大小、结构体成员访问、结构体传参_阿秋的阿秋不是阿秋的博客-CSDN博客
从0开始学c语言-10-结构体以及一些作业_阿秋的阿秋不是阿秋的博客-CSDN博客
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。
1`2 结构体声明
struct tag
{
member-list;
}variable-list;特殊的声明
在声明结构的时候，可以不完全的声明。
//匿名结构体类型
struct
{
int a;
char k;
int arr[12];
}s;//依旧可以创建结构体变量
struct
{
int a;
char k;
int arr[12];
}*ps;
int main()
{
ps = &s; //err
//虽然成员变量都一样，但是
//编译器依旧认为这两个不是同一类型的
return 0;
}上面的两个结构在声明的时候省略掉了结构体标签（ tag ）注：只能用一次，因为没有结构体tag
1`3 结构的自引用
错误的自引用
struct n
{
int a;
struct n k; //计算size会死循环，不能这样
};
//会警告类型不完整正确的自引用方式是在结构体中创建? 指向本结构体? 的结构体指针。
struct n
{
int a;
struct n* next;
};至于怎么自引用，看图。
自引用的原理图
分为指针域和数据域，实际上和数据结构有关。
重命名?
思考如果我们这样重命名行不行
typedef struct
{
int data;
Node* next;
}Node;这样写不行，因为不知道先有的Node，还是Node指针
应该这样写。
typedef struct Node
{
int data;
struct Node* next;
}Node;
1`4 结构体变量的定义和初始化
struct Point //类型声明
{
int x;
int y;
}p1; //声明类型的同时定义变量p1
struct Point p2; //定义结构体变量p2
//初始化：定义变量的同时赋初值。
struct Point p3 = {x, y};struct Node
{
int data;
struct Point p; //结构体
struct Node* next;
}n1 = {10, {4,5}, NULL}; //结构体嵌套初始化
struct Node n2 = {20, {5, 6}, NULL};//结构体嵌套初始化1`5 结构体内存对齐（求大小）
虽然我在这篇文章里
从0开始学c语言-22-结构体声明和初始化、结构体大小、结构体成员访问、结构体传参_阿秋的阿秋不是阿秋的博客-CSDN博客
写过求结构体大小的方法，但是那个方法没有这个更接近本质。
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。????????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 该成员类型大小的较小值。????????????????????????????????VS中默认的值为8；成员类型大小（数组只看指向类型的大小）；????????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。
练习1：
struct S1
{
char c1;
int i;
char c2;
};按照上面的规则，算一下这个结构体的大小。
1. 第一个成员在 与结构体变量偏移量 为0的地址处。
struct S1
{
char c1; //偏移量0
int i;
char c2;
};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
struct S1
{
char c1; //偏移量0
int i; //该成员大小4，默认对齐数8，4<8,对齐数4
char c2; //该成员大小1，默认对齐数8,1<8,对齐数1
};?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。
我喜欢画图判断。先画出我判断的情况。
?我们右边写的0-11是偏移量地址，左边是我的简单计算。（实际上是为了方便和内存中的储存形式对应起来所以才这么写，但是计算起来的话并不方便，所以我改善了一下。）
黑框里是成员大小，红色的是偏移量，你可以再把对齐数写方框下面，不过我懒得写。实际上相当于把0这个偏移量地址抛去了，但是计算结果会正好是结构体的大小。
用的就是我上篇结构体文章写的方法。
第一个成员的偏移量为0，下一个成员的偏移量?= 上一个成员偏移量+上一个成员的大小
结构体变量中，成员的偏移量必须是成员自身对齐量大小的整数倍。（0是任何数的整数倍）
练习2：
struct S2
{
char c1;
char c2; //对齐数1
int i; //对齐数4
};? ? ? ? 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
依旧是画图判断
练习3：?
struct S3
{
double d;
char c; //对齐数1
int i; //对齐数4
};
?练习4：
struct S3
{
double d; //对齐数8
char c; //对齐数1
int i; //对齐数4
};
struct S4
{
char c1;
struct S3 s3; //最大对齐数8
double d; //对齐数8
};现在看最后一条
?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。
计算偏移量
//计算偏移量
#include <stddef.h>
struct K
{
char a;
int k;
char l;
};
int main()
{
printf("%d\n", offsetof(struct K, a));
printf("%d\n", offsetof(struct K, k));
printf("%d\n", offsetof(struct K, l));
return 0;
}为什么存在内存对齐?
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。总：结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法
设计结构体：
那在设计结构体的时候，我们既要满足对齐，又要节省空间：
让占用空间小的成员尽量集中在一起。
struct S1
{
char c1;
int i; //对齐数4
char c2; //对齐数1
};
struct S2
{
char c1;
char c2; //对齐数1
int i; //对齐数4
};
?S1和S2类型的成员一模一样，但是S1和S2所占空间的大小有了一些区别。
1`6 修改默认对齐数
#pragma
这个预处理指令，可以改变我们的默认对齐数。
#pragma pack(8)//设置默认对齐数为8
struct S1
{
char c1;
int i;
char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数，还原为默认
#pragma pack(1)//设置默认对齐数为1
struct S2
{
char c1;
int i;
char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数，还原为默认
结构在对齐方式不合适的时候，可以自己更改默认对齐数。
1`7 结构体传参
struct S {
int data[1000];
int num;
};
struct S s = {{1,2,3,4}, 1000};
//结构体传参
void print1(struct S s) {
printf("%d\n", s.num);
}
//结构体地址传参
void print2(struct S* ps) {
printf("%d\n", ps->num);
}
int main()
{
print1(s); ?//传结构体
print2(&s); //传地址
return 0; }
首选
print2
函数。
原因： 函数传参的时候，参数是需要压栈，会有时间和空间上的系统开销。如果传递一个结构体对象的时候，结构体过大，参数压栈的的系统开销比较大，所以会导致性能的下降。
所以：结构体传参的时候，要传结构体的地址。
2`??位段
2`1 位段声明
位段的声明和结构是类似的，有两个不同：
1. 位段的成员 必须是 int、unsigned int 或signed int 。2. 位段的 成员名后 边有一个 冒号 和一个 数字(代表占的bit位) 。
struct A //A就是一个位段类型
{
int _a:2; //占2bit
int _b:5; //占5bit
int _c:10; //占10bit
int _d:30; //占30bit
};2bit可以表示4种情况，用来节省空间
位段大小
struct A //A就是一个位段类型
{
//因a是int类型，便开辟了4byte的空间-32bit
int _a:2; //占2bit
int _b:5; //占5bit
int _c:10; //占10bit
//占了17bit，剩15bit
//不够d用
//又开辟4byte-32bit
int _d:30; //占30bit
//共8byte
};2`2?位段的内存分配
1. 位段的成员可以是 int、 unsigned int 、signed int 或者是 char （属于整形家族）类型2. 位段的空间上是按照需要以 4 个字节（ int ）或者 1 个字节（ char ）的方式来开辟的。3. 位段涉及很多不确定因素，位段是不跨平台的，注重可移植的程序应该避免使用位段。
下面讨论的内存分配规则只适用于vs编译器：
开辟空间的时候先开辟内存中的低地址，再开辟高地址。（大小端讨论的是字节的顺序）
一个char或者一个int大小的段位，从右向左使用（低位到高位），如果不够下一个使用，就开辟新空间使用。
struct S {
char a:3;
char b:4;
char c:5;
char d:4;
};
int main()
{
struct S s = {0};
s.a = 10; s.b = 12; s.c = 3; s.d = 4;}
2`3?位段的跨平台问题
1. int 位段被当成有符号数还是无符号数是不确定的。2. 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。3. 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。4. 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。
跟结构相比，位段可以达到同样的效果，但是可以很好的节省空间，但是有跨平台的问题存在。
2`4 位段的应用
?这我不会讲，还没学那么多。
3`?枚举
3`1 枚举类型的定义
enum Sex//性别
{
MALE,
FEMALE,
SECRET
}；
enum Color//颜色
{
RED,
GREEN,
BLUE
};
enum Sex
，
enum Color 都是枚举类型。枚举类型就是一种类型
{ }
中的内容是枚举类型的可能取值，也叫
枚举常量
这些可能取值都是有值的，默认从
0
开始，一次递增
1
，当然在定义的时候也可以赋初值。
enum Color//颜色
{
RED=1, //RED的意思就是常量数字1
GREEN=2, //GREEN的意思就是常量数字2
BLUE=4 //BLUE的意思就是常量数字4
};3`2 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
3`3 枚举的使用
enum Color//颜色
{
RED=1,
GREEN=2,
BLUE=4
};
enum Color clr = GREEN;//只能拿枚举常量给枚举变量赋值，才不会出现类型的差异。
clr = 5; ? ? ? ? ? ? ? //err，会发生类型转变cpp文件下还可以使用限定符：：，限制这个blue来自color。
枚举类型的大小是4byte。
4` 联合（共用体）
4`1 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，特征是这些成员公用同一块空间（所以联合也叫共用体）。
//联合类型的声明
union Un
{
char c;
int i;
};
//联合变量的定义
union Un un;
//计算联合体的大小 - 至少最大成员的大小
printf("%d\n", sizeof(un)); //4byte4`2 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的那个成员）。
union Un
{
int i;
char c;
};
union Un un;
//下面输出的结果是什么？
un.i = 0x11223344;
un.c = 0x55;
printf("%x\n", un.i);
改变两个联合体成员，可能就会影响其他成员。
判断当前计算机的大小端存储
可以直接return *（char*）&a;
这是之前写的，现在用联合体
联合体的妙用：返回1是小端，0是大端
（返回的 u.c是char类型 不用强制转换成int，int接收char绰绰有余）
4`3 联合大小的计算
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 的时候，就要对齐到最大对齐数的整数倍。
union Un1
{
char c[5]; //对齐数1，占5byte
int i; //对齐数4 ，共用4byte
};
union Un2
{
short c[7]; //对齐数2 ，占14byte
int i; //对齐数4 ，共用4byte
};
//下面输出的结果是什么？
printf("%d\n", sizeof(union Un1)); //8
printf("%d\n", sizeof(union Un2)); //16