【无标题】自定义类型:位段,枚举,联合

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1. 位段

在结构体进阶中,我们详细介绍过了结构体。
接下来就是结构体实现位段的功能。


1.1 什么是位段

位段的声明和结构是类似的,但有两个不同:

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。

比如:

struct A
{
	int _a : 2;
	int _b : 5;
	int _c : 10;
	int _d : 30;
};

A就是一个位段类型!
那位段A的大小是多少?


1.2 位段的内存分配

位段内存分配的注意事项

①:位段的成员可以是 int、unsigned int、signed int或者是char(属于整型家族)类型。
②:位段的空间上是按照需求以4个字节(int)或1个字节(char)的方法来开辟的。
③:位段涉及很多不确定因素,位段是不跨平台的,注重可移植性的程序应避免使用位段。


1.3 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:位段最大位的数目是不确定的。(16位机器最大16,32位机器最大32。写成27在16位机器会有问题)。
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时,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。

总结:

跟结构体相比,位段达到相同的效果,并且可以很好的节省空间,但是有跨平台的问题存在。


2. 枚举

枚举顾名思义就是一一列举。把所有的可能值一一列举。
比如我们生活中:

一周的星期一到星期日是有限的7天,可以一一列举。
性别有:男、女、保密。也可以一一列举。
月份有12个月,,也可以一一列举。

向上面这种情况,就可以使用枚举了。


2.1 枚举类型的定义

enum Day//星期
{
	Mon,
	Tues,
	Wed,
	Thur,
	Fri,
	Sat,
	Sun
};
enum Sex//性别
{
	MALE,
	FEMALE,
	SECRET
};
enum Color//颜色
{
	RED,
	GREEN,
	BLIE
};

以上定义的enum Dayenum Sexenum Color都是枚举类型。
{ } 的的内容是枚举的可能取值,也叫枚举常量
这些可能取值是有值的,默认从0开始,依次递增1。当然在声明枚举类型的时候也可以赋初值。

例如:

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

2.2 枚举类型的优点

为什么使用枚举类型?
我们可以使用# define定义变量,为什么非得使用枚举?
枚举的优点:

①: 增加代码的可读性和可维护性。同时便于调试。
②:和# define定义的标识符比较,枚举有类型检查,更加严谨。
③:使用方便,一次可以定义多个常量。


2.3 枚举的使用

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

int main()
{
	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;
	return 0;
}

3. 联合(共用体)

3.1 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)
比如:

//联合类型的声明
union Un
{
	char c;
	int i;
};

//联合变量的定义
union Un un;
//计算联合变量的大小
printf("%d\n", sizeof(un));

3.2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变量的大小(联合至少有能力保存最大的那个成员)

例题:

union Un
{
	int i;
	char c;
};

int main()
{
	union Un u = { 0 };
	printf("%p\n", &u);
	printf("%p\n", &u.i);
	printf("%p\n", &u.c);
	return 0;
}

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3.2.1 相关面试题

判断当前计算机的大小端存储

int cheak_sys()
{
	union Un
	{
		int i;
		char c;
	}un = { .i = 1 };
	return un.c;
}

int main()
{
	int ret = cheak_sys();
	if (ret == 1)
		printf("小端\n");
	else
		printf("大端\n");
	return 0;
}

3.3 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处。

例如:

union Un1
{
	char c[5];
	int i;
};
union Un2
{
	short c[7];
	int i;
}; 

int main()
{
	printf("%d\n", sizeof(union Un1));
	printf("%d\n", sizeof(union Un2));
	return 0;
}

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4 结尾

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