char
short
int
long
float
double

那么除了這些內(nèi)置的類型，C語(yǔ)言還為我們提供了一些自定義類型（構(gòu)造類型），讓我們可以自己創(chuàng)造自己需要的類型。

其中包含我們結(jié)構(gòu)體、枚舉、聯(lián)合體。

那么今天我們就來(lái)詳細(xì)地學(xué)習(xí)一下這三種類型。

結(jié)構(gòu)體

在看到這類代碼，別再說(shuō)你不認(rèn)識(shí)了！手把手帶你認(rèn)識(shí)初階結(jié)構(gòu)體（結(jié)構(gòu)體類型的聲明、初始化、成員訪問(wèn)與傳參，全在這篇文章里）一文中，我們已經(jīng)對(duì)結(jié)構(gòu)體有了一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，學(xué)習(xí)了結(jié)構(gòu)體類型的聲明、定義和初始化，（忘記了的同學(xué)趕緊點(diǎn)擊文章鏈接去復(fù)習(xí)一下！！）那么今天，我們將在這個(gè)基礎(chǔ)上，對(duì)結(jié)構(gòu)體的使用進(jìn)行更多的講解。

結(jié)構(gòu)體類型的特殊聲明

在初階結(jié)構(gòu)體中，我們已經(jīng)將了結(jié)構(gòu)體類型是如何進(jìn)行聲明的，那么在這里，我們將講一些特殊的結(jié)構(gòu)體聲明——不完全的聲明。

比如：當(dāng)我們進(jìn)行結(jié)構(gòu)體聲明的時(shí)候，沒(méi)有聲明結(jié)構(gòu)體的名字。

下面我們寫了兩個(gè)內(nèi)容相同的匿名結(jié)構(gòu)體，在第一個(gè)結(jié)構(gòu)體中創(chuàng)建了結(jié)構(gòu)體變量，在第二個(gè)結(jié)構(gòu)體中創(chuàng)建了指針變量，那么第一個(gè)結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)體變量的地址能否放到第二個(gè)結(jié)構(gòu)體創(chuàng)建的指針變量呢？

其實(shí)這個(gè)問(wèn)題的本質(zhì)就是，這兩個(gè)匿名的結(jié)構(gòu)體雖然內(nèi)容是一樣的，但是編譯器會(huì)認(rèn)為它們是相同的類型嗎？

從上圖的結(jié)果中我們可以看到，雖然程序跑起來(lái)了，但是編譯會(huì)報(bào)警告，這是因?yàn)榫幾g器把這兩個(gè)內(nèi)容完全相同的結(jié)構(gòu)體類型當(dāng)成是完全不同的兩個(gè)類型。

所以我們?cè)诎?a1賦值給p1時(shí)，實(shí)際上是非法的。

結(jié)構(gòu)體的自引用

在初階結(jié)構(gòu)體中，我們提到了結(jié)構(gòu)體中可以包含結(jié)構(gòu)體，那么今天我們?cè)僦v一下結(jié)構(gòu)體包含結(jié)構(gòu)體的進(jìn)階——結(jié)構(gòu)體的自引用。即結(jié)構(gòu)體中不僅可以包含別的結(jié)構(gòu)體，還可以包含自己的結(jié)構(gòu)體。

那么它有什么意義呢？

相信大家應(yīng)該聽(tīng)過(guò)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)其實(shí)描述的是數(shù)據(jù)在內(nèi)存中存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)，它在內(nèi)存中可能是按順序存放的，稱為順序表。

也可能是在內(nèi)存中散亂地存放著，但是我們可以把這些數(shù)據(jù)依次鏈接起來(lái)，通過(guò)一個(gè)數(shù)據(jù)來(lái)找到另一個(gè)數(shù)據(jù)，這種結(jié)構(gòu)我們稱為鏈表。

所以鏈表其實(shí)就是通過(guò)鏈條把數(shù)據(jù)串聯(lián)起來(lái)。

所以，在鏈表中，我們可以把1看做一個(gè)節(jié)點(diǎn)，通過(guò)節(jié)點(diǎn)就能找到2。

那么在結(jié)構(gòu)體中，我們是否就可以通過(guò)自引用來(lái)從一個(gè)節(jié)點(diǎn)出發(fā)，找到下一節(jié)點(diǎn)，依次把所有數(shù)據(jù)都找到呢？

答案好像是肯定的，那么落到代碼中，又應(yīng)該如何寫呢？

我們看上面這段代碼，我們?cè)诮Y(jié)構(gòu)體Node中放入了一個(gè)數(shù)據(jù)，表示這個(gè)節(jié)點(diǎn)中的數(shù)據(jù)，然后又放入了該結(jié)構(gòu)體的變量n，這樣我們就能通過(guò)一個(gè)結(jié)構(gòu)體找到另一個(gè)結(jié)構(gòu)體了。

但是大家思考一下，上面這段代碼有什么問(wèn)題嗎？

是不是如果一個(gè)結(jié)構(gòu)體包含另一個(gè)結(jié)構(gòu)體，另一個(gè)結(jié)構(gòu)體又包含另外一個(gè)結(jié)構(gòu)體，如此嵌套下去，那么這個(gè)結(jié)構(gòu)體就會(huì)變得非常大。所以這種寫法是不正確的。

那么正確的應(yīng)該是怎樣的呢？

我們要訪問(wèn)下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，其實(shí)并不一定要把整個(gè)結(jié)構(gòu)體的信息都存起來(lái)，我們只需要把這個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址存起來(lái)，通過(guò)地址就能訪問(wèn)它的信息了，這樣就可以大大減少空間的浪費(fèi)了。

所以我們應(yīng)該這樣寫：

通過(guò)指針來(lái)找到下一個(gè)同類型結(jié)構(gòu)體的寫法，我們就稱之為結(jié)構(gòu)體的自引用。而這實(shí)際上就是我們實(shí)現(xiàn)鏈表的思路。

我們?cè)倏纯聪旅孢@種寫法：

雖然我們寫了一個(gè)匿名的結(jié)構(gòu)體，但是我們給它類型重定義為了Node，即給它重新進(jìn)行了命名，但是要注意，上面這種寫法是不可行的！！

因?yàn)槲覀儗?duì)結(jié)構(gòu)體類型重定義時(shí)，實(shí)際上是在后面重定義的，而成員變量是定義在了類型重定義之前的，即這里成員變量Node*是找不到Node類型的。

所以，正確的寫法還是要求我們老老實(shí)實(shí)把結(jié)構(gòu)體的名字寫在前面，并把結(jié)構(gòu)體指針的類型名寫全，不要再悄悄匿名啦！！

結(jié)構(gòu)體內(nèi)存對(duì)齊

下面我們討論一個(gè)很重要的問(wèn)題：結(jié)構(gòu)體的大小是如何計(jì)算的？

這實(shí)際上是結(jié)構(gòu)體中一個(gè)非常重要的問(wèn)題，因?yàn)橛?jì)算結(jié)構(gòu)體大小的時(shí)候涉及到內(nèi)存對(duì)齊的問(wèn)題，所以它也是一個(gè)特別熱門的考點(diǎn)。

首先，我們通過(guò)sizeof()操作符計(jì)算一下一個(gè)結(jié)構(gòu)體的大小是多少。

在運(yùn)行代碼之前，我們先猜測(cè)一下，s的大小應(yīng)該是多少呢？會(huì)是6嗎？

從屏幕上打印的結(jié)果中，我們可以看到，結(jié)構(gòu)體s的大小是12個(gè)字節(jié)，比我們猜測(cè)的6打了整整一倍，這是為什么呢？

帶著疑問(wèn)，我們把結(jié)構(gòu)體類型中的成員變量做一個(gè)微調(diào)，再計(jì)算一下它的大小。

再次運(yùn)行程序，我們得到了如下結(jié)果：

屏幕上打印出來(lái)的結(jié)構(gòu)體s的大小變成了8。

那么為什么成員一樣，在僅改變順序的情況下結(jié)構(gòu)體的大小就發(fā)生了變化呢？下面我們就帶著疑惑來(lái)找答案。

實(shí)際上，出現(xiàn)上述情況是因?yàn)樵诮Y(jié)構(gòu)體中，存在著內(nèi)存對(duì)齊的情況。

由于內(nèi)存對(duì)齊在結(jié)構(gòu)體這一塊中體現(xiàn)得特別明顯，所以我們也經(jīng)常稱其為結(jié)構(gòu)體內(nèi)存對(duì)齊。

那么什么是結(jié)構(gòu)體內(nèi)存對(duì)齊呢？

結(jié)構(gòu)體內(nèi)存對(duì)齊的規(guī)則

首先我們通過(guò)第一個(gè)結(jié)構(gòu)體來(lái)了解一下結(jié)構(gòu)體內(nèi)存對(duì)齊的規(guī)則：

1. 結(jié)構(gòu)體的第一個(gè)成員永遠(yuǎn)放在結(jié)構(gòu)體起始位置偏移量為0的位置。

2. 結(jié)構(gòu)體成員從第二個(gè)開(kāi)始，總是放在偏移量為一個(gè)對(duì)齊數(shù)的整數(shù)倍處。
   其中：對(duì)齊數(shù)=編譯器默認(rèn)的對(duì)齊數(shù)和變量自身大小的較小值
   ps：在Linux環(huán)境下，沒(méi)有默認(rèn)對(duì)齊數(shù)；在VS環(huán)境下，默認(rèn)對(duì)齊數(shù)為8

那么在這個(gè)結(jié)構(gòu)體中，第二個(gè)成員是a，類型為int，大小是4個(gè)字節(jié)，比VS環(huán)境下的默認(rèn)對(duì)齊數(shù)8小，所以第二個(gè)成員的對(duì)齊數(shù)是4。

那么按照第二條規(guī)則（第二個(gè)及以后的成員變量放在偏移量為對(duì)齊數(shù)整數(shù)倍處），我們畫出第二個(gè)成員變量a在內(nèi)存中的存放。

同理，第三個(gè)成員c2的對(duì)齊數(shù)是1，而a的后面是偏移量為8的位置，8是1的整數(shù)倍數(shù)，所以c2就放在偏移量為8的位置。

3. 結(jié)構(gòu)體的總大小必須是各個(gè)成員的對(duì)齊數(shù)中最大的那個(gè)對(duì)齊數(shù)的整數(shù)倍。

那么我們看在結(jié)構(gòu)體s中，按個(gè)成員變量的對(duì)齊數(shù)分別是1、4、1，所以最大的對(duì)齊數(shù)是4。所以結(jié)構(gòu)體的總大小就應(yīng)該是4的整數(shù)倍。

而剛才我們畫完三個(gè)成員在內(nèi)存中的存放之后，內(nèi)存總大小是9，不是4的整數(shù)倍數(shù)，所以結(jié)構(gòu)體的大小應(yīng)該是一個(gè)大于9并且是4的整數(shù)倍的數(shù)，即12。

我們可以看到，結(jié)構(gòu)體s的成員變量只用了6個(gè)字節(jié)的空間，而其余的6個(gè)字節(jié)的空間實(shí)際上是被浪費(fèi)掉了 。

那么同理，我們?cè)賮?lái)看看調(diào)換了順序之后的結(jié)構(gòu)體s的大小。

（這里大家快動(dòng)手自己算一下這個(gè)結(jié)構(gòu)體s的總大小吧~）

由于內(nèi)存對(duì)齊，調(diào)換位置之后的結(jié)構(gòu)體s的總大小變?yōu)榱?，浪費(fèi)的空間為2個(gè)字節(jié)。

那么當(dāng)結(jié)構(gòu)體中包含結(jié)構(gòu)體時(shí)，我們應(yīng)該如何計(jì)算呢？

這時(shí)候，我們就要引入結(jié)構(gòu)體內(nèi)存對(duì)齊的第四條規(guī)則：

4. 如果存在嵌套，則嵌套結(jié)構(gòu)體對(duì)齊到自己內(nèi)部的成員變量的最大對(duì)齊數(shù)的整數(shù)倍數(shù)，結(jié)構(gòu)體的整體大小就是所有成員的最大對(duì)齊數(shù)（包含嵌套結(jié)構(gòu)體的對(duì)齊數(shù)）的整數(shù)倍數(shù)。

所以我們可以寫出上面結(jié)構(gòu)體的對(duì)齊數(shù)。

那么根據(jù)以上4條結(jié)構(gòu)體內(nèi)存對(duì)齊規(guī)則，我們可以畫處并計(jì)算出結(jié)構(gòu)體s4的總大小。

運(yùn)行下面程序，可以驗(yàn)證結(jié)構(gòu)體s4的大小確實(shí)是32。

ps：當(dāng)變量的大小超過(guò)編譯器默認(rèn)的對(duì)齊數(shù)時(shí)，對(duì)齊數(shù)為編譯器默認(rèn)的對(duì)齊數(shù)。（因?yàn)閷?duì)齊數(shù)取的是這二者中的較小值）
例如：在VS環(huán)境下（默認(rèn)對(duì)齊數(shù)為8），如果成員變量的大小超過(guò)了8，則該成員變量的對(duì)齊數(shù)仍然是8。

以上就是結(jié)構(gòu)體內(nèi)存對(duì)齊的規(guī)則，你弄懂了嗎？？

內(nèi)存對(duì)齊的意義

從上面的計(jì)算中我們知道，結(jié)構(gòu)體內(nèi)存對(duì)齊實(shí)際上浪費(fèi)了很多內(nèi)存的空間，那么為什么我即使浪費(fèi)了內(nèi)存空間，也要內(nèi)存對(duì)齊呢？

雖然這個(gè)對(duì)于結(jié)構(gòu)體內(nèi)存對(duì)齊的意義并沒(méi)有一個(gè)官方的解釋，但是我們我們可以從兩個(gè)角度來(lái)思考內(nèi)存對(duì)齊的原因。

1. 平臺(tái)原因（移植原因）
   不是所有平臺(tái)都能訪問(wèn)任意地址上的任意數(shù)據(jù)的，某些硬件平臺(tái)只能在某些地址處訪問(wèn)某些特定類型的數(shù)據(jù)，否則就會(huì)拋出硬件異常。

即一些硬件可能只能在一些特定的位置上讀取數(shù)據(jù)（比如4的整數(shù)倍數(shù)），那么如果我們把數(shù)據(jù)放在了偏移量為2或者3的位置的時(shí)候，它就讀不到我們的數(shù)據(jù)了，所以為了保證硬件能夠讀到我們的數(shù)據(jù)，我們最好把數(shù)據(jù)對(duì)齊放在硬件能讀取的位置上。

2.性能原因
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（尤其是棧）應(yīng)該盡可能地在自然邊界上對(duì)齊。
如果內(nèi)存未對(duì)齊，則處理器訪問(wèn)內(nèi)存時(shí)可能需要訪問(wèn)兩次，而對(duì)齊的內(nèi)存則僅需要一次訪問(wèn)。

ps：我們通常認(rèn)為的自然邊界通常是4、8、16等等4的倍數(shù)。

舉例說(shuō)明：

struct s{	char c;//1	int a;//4};

如上圖，我們可以很直觀地看到內(nèi)存對(duì)齊對(duì)于讀取數(shù)據(jù)的好處，它實(shí)際上提高了程序運(yùn)行的效率。

所以總體來(lái)說(shuō)：我們可以認(rèn)為結(jié)構(gòu)體內(nèi)存對(duì)齊相當(dāng)于是拿空間換取時(shí)間的做法。

一個(gè)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)體變量的原則

但是，雖然有時(shí)候我們會(huì)為了換取更高的效率而犧牲掉一些空間，但是從前面兩個(gè)內(nèi)容相同而大小不同的結(jié)構(gòu)體中，我們也可以發(fā)現(xiàn)，通過(guò)設(shè)計(jì)，我們是可以在盡量節(jié)省空間的情況下做到內(nèi)容對(duì)齊的。

也就是說(shuō)，我們?cè)谠O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)體的時(shí)候，應(yīng)該既要滿足內(nèi)存對(duì)齊，又要節(jié)省空間。

那么我們應(yīng)該如何做呢？
答案就是：讓占用空間小的成員盡量集中在一起。

這樣我們就能盡量把可能會(huì)被浪費(fèi)掉的空間利用上。

修改默認(rèn)對(duì)齊數(shù)

我們知道，VS的默認(rèn)對(duì)齊數(shù)是8，那我們能不能對(duì)默認(rèn)對(duì)齊數(shù)進(jìn)行修改呢？

其實(shí)是可以的。

下面我們就來(lái)看看修改的方法。

那么如果我們把默認(rèn)對(duì)齊數(shù)設(shè)置為1，那么結(jié)構(gòu)體中每個(gè)成員的對(duì)齊數(shù)都將變?yōu)?，相當(dāng)每個(gè)成員都是依次存在內(nèi)存中，沒(méi)有內(nèi)存對(duì)齊的情況。而結(jié)構(gòu)體的大小就是每個(gè)成員的大小之和。

所以，如果在對(duì)齊方式不合適的時(shí)候，我們可以根據(jù)自己的需要來(lái)修改默認(rèn)對(duì)齊數(shù)。

當(dāng)然，內(nèi)存對(duì)齊是為了提升效率，所以盡管我們可以設(shè)置默認(rèn)對(duì)齊數(shù)，但是我們也要合理地對(duì)它進(jìn)行應(yīng)用，一般我們?cè)O(shè)置的默認(rèn)對(duì)齊數(shù)為2ⁿ。

結(jié)構(gòu)體實(shí)現(xiàn)位段

最后我們?cè)僦v一個(gè)跟結(jié)構(gòu)體相關(guān)的內(nèi)容：結(jié)構(gòu)體實(shí)現(xiàn)位段的能力。

什么是位段

那么究竟什么是位段呢？我們先來(lái)看看它的“真容”。

位段的聲明和結(jié)構(gòu)體類似，但是有兩點(diǎn)不同：

1. 位段的成員必須是int、unsigned int或signed int。
2. 位段的成員名后邊有一個(gè)冒號(hào)和一個(gè)數(shù)字。

如上圖中的A就是一個(gè)位段類型。

雖然我們說(shuō)位段的成員必須是int、unsigned int、或signed int。但是寫在代碼的過(guò)程中，位段的成員也可以是char，所以實(shí)際上位段的成員可以是整形家族中的成員。

那么位段到底是什么意思呢？

首先我們先計(jì)算一下struct A的空間大小。

我們發(fā)現(xiàn)A的大小是8個(gè)字節(jié)，而A中包含4個(gè)int類型，按我們平常的計(jì)算A的大小應(yīng)該是16個(gè)字節(jié)，而屏幕輸出的卻是8。

這說(shuō)明了位段是可以節(jié)省空間。

那么它到底是怎么節(jié)省空間的呢？我們?cè)賮?lái)看。

其實(shí)位段中的位指的是二進(jìn)制位，位段成員后面數(shù)量表示分給該成員的二進(jìn)制位數(shù)。

那么為什么我們這樣分配呢？

位段的意義

在生活生我們并不是所有的數(shù)據(jù)都需要占用那么大的內(nèi)存空間，如果我們根據(jù)需要給數(shù)據(jù)分配合理適用的內(nèi)存，那么就可以節(jié)省很多空間。

舉個(gè)栗子：假如我們現(xiàn)在想表示性別，而性別只有男、女、其他三種狀態(tài)，那我們其實(shí)可以用兩個(gè)bit位來(lái)表示：

男 - 00
女 - 01
其他 - 11

我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，我們只需要兩個(gè)bit位就足以表示性別，而并不需要一塊很大的空間，那么這時(shí)候如果我們用位段來(lái)實(shí)現(xiàn)，就能給內(nèi)存節(jié)省很大的一塊空間。

位段的內(nèi)存分配

那么我們?cè)倩剡^(guò)頭來(lái)看前面位段A，我們一共給A中的成員分配了47個(gè)bit位，大約占6個(gè)字節(jié)的空間，那struct A的大小應(yīng)該是6個(gè)字節(jié)才對(duì)啊？可是屏幕上輸出的大小是8，這又是為什么呢？

在這里我們要注意，位段只是在一定程度上節(jié)省了空間，但并不意味著它一點(diǎn)也不浪費(fèi)。

下面我們就來(lái)看看位段在內(nèi)存中到底是怎么分配的。

1. 位段的成員可以是int、unsigned int、signed int或者是char（屬于整型家族）類型
2. 位段的空間上是按照需要以4字節(jié)（int）或者1個(gè)字節(jié)（char）的方式來(lái)開(kāi)辟的。
3. 位段涉及很多不確定因素，位段是不跨平臺(tái)的，注意可移植的程序應(yīng)該避免使用位段。

那么我們就以前面的struct A作為例子來(lái)講。

首先我們看到A中的成員都是int，所以它在空間上是以4字節(jié)（int）的方式來(lái)開(kāi)辟的。即一次開(kāi)辟一個(gè)int的大小，當(dāng)空間不夠的時(shí)候，再開(kāi)辟一個(gè)int大小的空間。

所以這里我們可以看到，A的大小是8個(gè)字節(jié)。

那么這里有一個(gè)問(wèn)題：_d的30個(gè)bit位是怎么存放在內(nèi)存中的呢？

是其中15個(gè)bit位存放在第一個(gè)int中剩下的位置，另外的15個(gè)bit位存放在新開(kāi)辟的int空間上嗎？

還是_d的30個(gè)bit位都存放在新開(kāi)辟的int空間上呢？

對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有給出說(shuō)明，但是我們不妨對(duì)它進(jìn)行一個(gè)猜測(cè)。

首先我們拿下面這段代碼來(lái)作為例子進(jìn)行猜測(cè)。

我們用位段S創(chuàng)建了一個(gè)變量s，那么內(nèi)存是怎么為s分配空間的呢？

首先，內(nèi)存開(kāi)辟了一個(gè)char的大小的空間，然后我們先分配其中的3個(gè)bit給a。

但是問(wèn)題又來(lái)了，在分配的時(shí)候，是從高地址端開(kāi)始分配，還是從低地址端開(kāi)始分配呢？

這個(gè)問(wèn)題標(biāo)準(zhǔn)仍然沒(méi)有說(shuō)明，那我們就先假設(shè)是從右邊（低地址）開(kāi)始分配的內(nèi)存，那么分配了3個(gè)bit給a之后，剩下了5個(gè)bit，其中又分了4個(gè)bit給b。

現(xiàn)在還剩下1個(gè)bit，而c需要5個(gè)bit位，所以我們?cè)匍_(kāi)辟一個(gè)char的空間，

那么問(wèn)題又又又來(lái)了，第一塊開(kāi)辟的空間中剩余的1個(gè)bit是浪費(fèi)掉了呢？還是存了c中的一個(gè)bit呢？

這個(gè)問(wèn)題標(biāo)準(zhǔn)仍然是沒(méi)有告訴我們，所以我們還是繼續(xù)猜測(cè)：這塊空間被浪費(fèi)掉了，c中的5個(gè)bit全部放在新開(kāi)辟的空間上。

這時(shí)候我們第二塊開(kāi)辟的空間還剩下3個(gè)bit，不足以放d，所以緊接著我們又開(kāi)辟了一塊空間來(lái)存放d。

那么現(xiàn)在我們把a(bǔ)、b、c、d的值放進(jìn)去。

那么內(nèi)存中到底是不是我們猜測(cè)的樣子呢？

現(xiàn)在我們把它轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制，得到62 03 04。

然后再回到程序中，一邊調(diào)試一邊查看內(nèi)存。

程序進(jìn)一步調(diào)試，我們看看s的內(nèi)存空間上的值是不是我們剛剛得到的62 03 04。

我們可以看到，這和我們得到的數(shù)是完全吻合的，說(shuō)明我們之前的猜測(cè)都是正確的。

位段在內(nèi)存中是先開(kāi)辟了一塊空間，然后把數(shù)據(jù)從低位向高位存放，如果高位中的空間不夠用了，那我們?cè)倮^續(xù)開(kāi)辟下一塊空間，然后再在新的空間中存放數(shù)據(jù)，并且每次剩余的不夠存放一個(gè)數(shù)據(jù)的空間是被浪費(fèi)掉了。

但是注意，我們的猜測(cè)僅僅是在VS環(huán)境下得到了驗(yàn)證，這并不意味著在其他環(huán)境下我們也可以得到這樣的結(jié)論，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有給出一個(gè)統(tǒng)一的說(shuō)明。

所以我們要注意位段在內(nèi)存分配的第三條，即位段中存在許多模糊地帶，我們?cè)谑褂梦欢蔚臅r(shí)候應(yīng)該十分謹(jǐn)慎，避免在可移植程序上使用位段，以防程序移植到另一個(gè)平臺(tái)上時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤。

位段的跨平臺(tái)問(wèn)題

從前面我們已經(jīng)知道，位段中有許多標(biāo)準(zhǔn)未定義的地方，所以它是不能跨平臺(tái)，具體我們總結(jié)了以下幾點(diǎn)。

1. int位段是有符號(hào)數(shù)還是無(wú)符號(hào)數(shù)是模糊的。
2. 位段中的最大數(shù)目是模糊的。不同機(jī)器上允許存放的位段的最大bit數(shù)是不同，這有可能導(dǎo)致位段從一個(gè)平臺(tái)移植到另一個(gè)平臺(tái)上后出現(xiàn)錯(cuò)誤。（16位機(jī)器上最大數(shù)是16，32位機(jī)器上最大數(shù)是32）
3. 位段中開(kāi)辟的空間是從左向右使用愛(ài)是從右向左使用是模糊的。
4. 當(dāng)一個(gè)結(jié)構(gòu)包含兩個(gè)或以上的位段成員時(shí)，第二個(gè)位段成員比較大，無(wú)法被第一塊開(kāi)辟的空間容納時(shí)，第一塊空間中剩余的空間是被舍棄還是繼續(xù)利用，這也是模糊的。

所以，對(duì)比結(jié)構(gòu)，位段可以和結(jié)構(gòu)達(dá)到相同的效果。

理論上講，結(jié)構(gòu)可以出現(xiàn)的地方，位段也可以出現(xiàn)。相比結(jié)構(gòu)，位段有它的優(yōu)點(diǎn)——節(jié)省空間，也有它的缺點(diǎn)——存在跨平臺(tái)問(wèn)題。

位段的應(yīng)用

那么我們認(rèn)識(shí)了位段之后，它到底是怎么用的呢？它通常在什么時(shí)候用呢？

我們可以看看下面這張圖。

我們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)上使用數(shù)據(jù)的時(shí)候，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝，這時(shí)候就需要存放一些與數(shù)據(jù)相關(guān)的信息，我們暫且把它成為一個(gè)包。

假如我們不使用位段，那么這個(gè)包相對(duì)來(lái)說(shuō)就會(huì)比較大， 而如果網(wǎng)絡(luò)上所有的數(shù)據(jù)都背著一個(gè)大包，那么網(wǎng)絡(luò)上那么龐大的數(shù)據(jù)量，就會(huì)造成許多空間的浪費(fèi)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)也會(huì)顯得很擁擠。

而如果我們使用位段，包中的每個(gè)信息我們只需要給它分配足夠的空間，那么這個(gè)包的就會(huì)小很多，這個(gè)數(shù)據(jù)背著小包在網(wǎng)絡(luò)上通行的時(shí)候也會(huì)走的更加輕快。

所以實(shí)際上，利用位段可以很好地搭建網(wǎng)絡(luò)底層的一些架構(gòu)。

枚舉

在我們的生活中，有一些值是有限的，我們可以一一列舉出來(lái)，比如性別、月份等等，我們把這些值一一列出來(lái)，就是枚舉。

枚舉類型的定義

枚舉中我們要使用到一個(gè)關(guān)鍵字enum，我們以一周的星期來(lái)舉例。

上面這個(gè)day就是一個(gè)枚舉類型，而{ }內(nèi)的內(nèi)容就是我們之前提到的枚舉常量。

我們把上面的值用整型的形式打印出來(lái)。

我們可以看到，這些枚舉常量是有值的，它默認(rèn)從0開(kāi)始，依次遞增。

那么如果我們不想讓它的值從0開(kāi)始，我們可以在定義枚舉類型的時(shí)候給它進(jìn)行賦值。

我們要注意，day是一個(gè)枚舉類型，其中放的是枚舉常量，而我們給它賦的值是未來(lái)我們創(chuàng)建了一個(gè)枚舉常量之后可能的取值。我們只能在定義枚舉類型的時(shí)候給它們賦初值，但是不能再后面創(chuàng)建變量的時(shí)候修改它的值。

注意：當(dāng)我們創(chuàng)建了一個(gè)枚舉常量之后，我們應(yīng)該給它賦相應(yīng)的枚舉類型的可能取值，而不是直接賦上一個(gè)數(shù)值。

上面的代碼雖然在C中可能通過(guò)，但是在.cpp文件中是非法的。

枚舉的優(yōu)點(diǎn)

那么我們?yōu)槭裁匆褂妹杜e呢？

1. 為什么我們?cè)诙x一個(gè)值的時(shí)候，不直接給它賦一個(gè)值，而是要賦枚舉常量的可能取值呢？

這是因?yàn)椋妹杜e相當(dāng)于給這些值賦上了一些相應(yīng)的意義，當(dāng)我們比如上面的1賦給了Mon，那么我們就能知道1表示的就是星期一。這實(shí)際上增加了代碼的可讀性和可維護(hù)性。

那么我們之前也學(xué)過(guò)#define定義的標(biāo)識(shí)符常量，枚舉和它相比又有上面區(qū)別呢？

實(shí)際上，#define定義的是一個(gè)標(biāo)識(shí)符，即用一個(gè)符號(hào)來(lái)代表某個(gè)有特定含義的數(shù)，這樣未來(lái)在這個(gè)數(shù)發(fā)生變化時(shí)，可以通過(guò)#define來(lái)進(jìn)行快速修改。

2. 而枚舉不僅可以提供這樣的功能，枚舉的定義讓這些常量具有了類型——枚舉類型，相比只下枚舉會(huì)更加嚴(yán)謹(jǐn)。

3. 不僅如此，#define定義的常量是直接暴露在全局范圍內(nèi)的，而我們定義的枚舉常量是被封裝在一個(gè)類型里面的，它能防止命名的污染。

4. 并且我們可以通過(guò)枚舉類型創(chuàng)建變量，于是我們可以在程序中通過(guò)調(diào)試來(lái)觀察，而#define定義的標(biāo)識(shí)符常量實(shí)際上只是一種等價(jià)替換，我們是無(wú)法通過(guò)調(diào)試來(lái)觀察它的。

5. 枚舉可以一次定義多個(gè)常量，而#define一次僅能定義一個(gè)值，所以從使用的角度來(lái)講，枚舉更便于使用。

枚舉的使用

拿我們之前寫過(guò)的一個(gè)簡(jiǎn)易計(jì)算機(jī)來(lái)舉例：

如果我們這樣寫，數(shù)值和選項(xiàng)要通過(guò)菜單一一對(duì)應(yīng)，比較別扭。

但是如果我們定義了一個(gè)枚舉類型，我們就可以直接這樣寫：

枚舉的大小

我們知道枚舉類型是一種自定義類型，我們根據(jù)這個(gè)類型創(chuàng)建了一個(gè)變量才在內(nèi)存上分配了空間，而枚舉常量的值都是一些整數(shù)，所以我們可以得到，枚舉類型的大小就是一個(gè)整型的大小。

聯(lián)合

接下來(lái)我們?cè)僦v一種特殊的自定義類型——聯(lián)合體。

聯(lián)合體也叫共用體，它的變量包含一系列的成員，而這些成員是共用同一塊空間的。（具體如何共用，別急，后面會(huì)講到~）

聯(lián)合類型的定義

那么聯(lián)合類型是如何定義的呢？

首先聯(lián)合的關(guān)鍵字是union。

聯(lián)合的特點(diǎn)

前面我們已經(jīng)說(shuō)到，聯(lián)合的特點(diǎn)就是成員共用一塊空間。

下面我們先計(jì)算一下聯(lián)合變量的大小。

我們可以看到，聯(lián)合體Un中包含一個(gè)char c，一個(gè)int i，它們加起來(lái)應(yīng)該是5，而屏幕上輸出的聯(lián)合體的大小是4，這里就體現(xiàn)了聯(lián)合體的特點(diǎn)，因?yàn)閏和i是共用一塊空間的，所以聯(lián)合體Un的大小是聯(lián)合體中最大成員的大小。

接下來(lái)，我們?cè)賮?lái)看一下聯(lián)合體和其中的成員的地址。

我們可以看到，聯(lián)合體和它的成員的地址是一樣的，進(jìn)一步體現(xiàn)了聯(lián)合體中的成員是共用一塊空間的。

所以這里我們也要注意，我們改變i的時(shí)候，可能會(huì)改變c，改變c的時(shí)候，也會(huì)改變了 i 的值。

同時(shí)，一個(gè)聯(lián)合變量的大小，至少是最大成員的大小，因?yàn)槁?lián)合體得有能力保存最大的那個(gè)成員。

那么利用聯(lián)合體，我們也可以判斷當(dāng)前機(jī)器的大小端。（關(guān)于機(jī)器大小端字節(jié)序的內(nèi)容，忘記的同學(xué)可以翻看這篇噢C語(yǔ)言進(jìn)階第一問(wèn)：數(shù)據(jù)在內(nèi)存中是如何存儲(chǔ)的？（手把手帶你深度剖析數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲(chǔ)，超全解析，碼住不虧））

那么我們什么時(shí)候適合用聯(lián)合體呢？

當(dāng)聯(lián)合體中的所有成員在同一時(shí)間中只使用一個(gè)，并且它們可以共用同一塊的空間時(shí)候，我們就可以使用聯(lián)合體。

比如學(xué)校要開(kāi)發(fā)一個(gè)教務(wù)管理系統(tǒng)，那么教務(wù)管理系統(tǒng)中的人的身份就分為學(xué)生和老師，而一個(gè)人不可能既是學(xué)生，又是老師，而我們可以用同一塊空間來(lái)表示學(xué)生和老師，這時(shí)候我們就可以用結(jié)構(gòu)體來(lái)描述教務(wù)系統(tǒng)中的人的身份。

聯(lián)合大小的計(jì)算

那么聯(lián)合大小應(yīng)該如何計(jì)算呢？

1. 聯(lián)合體的大小至少是最大成員的大小
2. 聯(lián)合體中也存在內(nèi)存對(duì)齊。當(dāng)最大成員的大小不是最大對(duì)齊數(shù)的大小時(shí)，聯(lián)合體的大小就要對(duì)齊到最大對(duì)齊數(shù)的整數(shù)倍。

我們通過(guò)例子來(lái)看看。

以上就是C語(yǔ)言中的自定義類型，有了這些自定義類型，我們就可以根據(jù)自己的需要寫出自己想要的類型啦！

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