2. 位段
位段的出现就是为了节省空间。
2.1 什么是位段
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。
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，位段的位指的是二进制位，成员名后的数字代表着占空间的多少个bit位，_a占2个bit位，_b占5个bit位。
那位段A的大小是多少？
如果这个A是结构体的话，那就至少占16个字节，而如果是位段则是8个字节这是为什么呢？
struct A
{
int _a : 2;
int _b : 5;
int _c : 10;
int _d : 30;
};
int main()
{
printf("%d\n", sizeof(struct A));
return 0;
}
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。
我们使用上面的代码在空间预开辟一下，因为成员都是int，所以先开辟一个整型，4个字节，32个bit位，那么_a先占2个bit位，那么这32个bit位是从左向右使用还是从右向左使用呢？这个是不确定的，所以说位段是不跨平台的，不同的编译器可能有所差异。当我们使用了30个bit位，还剩下2个bit位，但是下一个成员需要使用6个bit位，那么剩下的这2个bit位用不用呢？不用的话就浪费了，用的话则还需要开辟4个bit位，这个也是不确定的。
即使有再多的不确定性，我们也可以探究一下在vs上，到底是怎么使用的。
这个结构体S类型中a占3个bit位，b占4个bit位，c占5个bit位，d占4个bit位，s创建好之后赋值为0，将a里面放个10，b里面放个12，c里面放个3，d里面放个4.接下来我们进行分析。
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;
return 0;
}由于成员都是char类型，所以一次分配一个字节，你们先在内存中开辟一个字节，先开始存放a，a占了3个bit位，假设先使用低位，a则占用了3个bit位，然后b要占4个bit位，则再往左占用4个bit位，然后第一个字节还剩下一个bit位，存放c是不够用的，那么再次开辟一个字节，如果使用第一个字节中剩下的bit位，那么存放c和d只需要再使用一个字节，如果不使用则再需要开辟一个字节。
我们来测试一下，到底是怎样的。结果是3，那么就是浪费了这剩余的一个字节。
a只能使用3个bit位，所以只能将10的二进制的后三位存进去，就是010， b就是1100，c是00011，d是0100.如果换成16进制的话，就是6，2，0，3，0，4.
通过调试我们发现就是这样的情况，那么我们的猜测就是对的，内存是从低位到高位使用的，同时当剩余的空间不够下一个成员使用时，就直接浪费掉，开辟新的空间。
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。
总结：
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
当我们在传输数据的时候要对数据进行封装的，可能要在数据上包上一系列的数据，像上面这样。
面对上面这样的数据，使用位段就非常方便，刚好32位，可以节省空间。
当数据比较大，给网络的负担就比较大，当数据比较小，除了真正要传输的数据，其他的这些数据很小，给网络的负担就比较小，效率就比较高。
3. 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。
这里就可以使用枚举了。
3.1 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,
BLUE
};以上定义的 enum Day ， enum Sex ， enum Color 都是枚举类型。
{}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。
所以当我们想在主函数里面修改这个常量值是不行的，因为是常量。
当然在定义的时候也可以赋初值。例如：
enum Color//颜色
{
RED = 1,
GREEN = 2,
BLUE = 4
};3.2 枚举的优点
为什么使用枚举？
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：
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
虽然说枚举变量的值是不能被改的，但是枚举变量在最初始的时候是可以进行赋值的。
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。那么枚举变量的所占内存大小是多少呢？
enum Sex//性别
{
MALE,
FEMALE,
SECRET
};
int main()
{
enum Sex sex = FEMALE;
printf("%d\n", sizeof(sex));
return 0;
}
其实枚举变量的大小就是一个整型的大小。
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）。
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;如果我们想计算一下联合体的大小，那么int4个字节，char1个字节，答案是不是这样的呢？
4.2 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）。
如果我们想计算一下联合体的大小，那么int4个字节，char1个字节，答案是不是这样的呢？
union Un
{
char c;
int i;
};
int main()
{
union Un un;//联合变量的定义
printf("%d\n", sizeof(union Un));
return 0;
}
这是为什么呢？
当我们将un和它的成员地址打印出来，发现地址是一样的。
union Un
{
char c;
int i;
};
int main()
{
union Un un;//联合变量的定义
printf("%p\n", &un);
printf("%p\n", &(un.c));
printf("%p\n", &(un.i));
return 0;
} 
i占4个字节，c占一个字节，并且地址是一样的，那么i的第一个字节和c的第一个字节是不是同一块空间呢？也就是共用一块空间？
答案是对的，所以联合体也叫共用体。但是会互相影响，改变一个其他的也会改变。
所以联合体的大小至少是最大成员的大小，才有能力保存数据。
那么联合体有什么用呢？
联合体可以用来判断当前机器是大端还是小端。当数据的低位数据放在内存的低地址处就叫做小端存储，当数据的低位数据放在内存的高地址处就叫做大端存储。
之前写过一个判断代码如下：
int check_sys()
{
int a = 1;
if (*(char*)&a == 1)
return 1;
else
return 0;
}
int main()
{
int ret = check_sys();
if (ret == 1)
printf("小端\n");
else
printf("大端\n");
return 0;
}简化后如下：
int check_sys()
{
int a = 1;
return *(char*)&a;//返回1表示小端，返回0表示大端
}
int main()
{
int ret = check_sys();
if (ret == 1)
printf("小端\n");
else
printf("大端\n");
return 0;
}现在我们使用联合体来判断：
首先我们创建一个联合体变量u，当我们给i赋值1，那么拿c的值就是拿i的第一个字节的数据，那么return c就可以得到结果。
int check_sys()
{
union
{
char c;
int i;
}u;
u.i = 1;
return u.c;//返回1表示小端，返回0表示大端
}
int main()
{
int ret = check_sys();
if (ret == 1)
printf("小端\n");
else
printf("大端\n");
return 0;
}4.3 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。
比如：
Un1中c是5个字节，i是4个字节，为什么Un1却是8个字节呢？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。c是个数组，最大对齐数是按元素算的，相当于放了5个char类型的变量，那么最大对齐数就是1，i的最大对齐数是4，那么就要浪费掉3个字节，就是8.
Un2中c是7个字节，i是4个字节，那为什么Un2是16个字节呢？c是short类型的数组，最大对齐数是2，i的最大对齐数是4，但是c占14个字节，那么就是16.
union Un1
{
char c[5];
int i;
};
union Un2
{
short c[7];
int i;
};
int main()
{
printf("%zd\n", sizeof(union Un1));
printf("%zd\n", sizeof(union Un2));
return 0;
}
联合体的使用条件很苛刻，那么到底什么时候使用呢？
就是当某些成员不会同时使用时 。文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-742971.html
今天的分享到这里就结束啦！谢谢老铁们的阅读，让我们下期再见。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-742971.html
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