C語言自定義數(shù)據(jù)類型的結(jié)構(gòu)體、枚舉和聯(lián)合詳解
結(jié)構(gòu)體基礎(chǔ)知識(shí)
首先結(jié)構(gòu)體的出現(xiàn)是因?yàn)槲覀兪褂肅語言的基本類型無法滿足我們的需求,比如我們要描述一本書,就需要書名,作者,價(jià)格,出版社等等一系列的屬性,無疑C語言的基本數(shù)據(jù)類型無法解決,所以就出現(xiàn)了最重要的自定義數(shù)據(jù)類型,結(jié)構(gòu)體。
首先我們創(chuàng)建一個(gè)書的結(jié)構(gòu)體類型來認(rèn)識(shí)一下
struct Book
{
char name[20];
char author[20];
int price;
};
首先是struct是結(jié)構(gòu)體關(guān)鍵字,用來告訴編譯器你這里聲明的是一個(gè)結(jié)構(gòu)體類型而不是其他的東西,然后是Book是結(jié)構(gòu)體標(biāo)簽,而關(guān)鍵字加標(biāo)簽就是你結(jié)構(gòu)體類型的名字,即struct Book 是你結(jié)構(gòu)體類型的名字,然后看到結(jié)構(gòu)體里面的內(nèi)容,即大括號(hào)里面的內(nèi)容,有兩個(gè)字符數(shù)組和一個(gè)整型變量,一個(gè)數(shù)組用來存放書的名字,一個(gè)數(shù)組用來存放書的作者,整型變量用來存放書的價(jià)格,在類型聲明中需要多少變量就放入多少變量,需要什么變量就放入什么變量,而這些變量就是結(jié)構(gòu)體的成員變量,成員變量可以是不同的類型,注意,結(jié)構(gòu)體聲明的末尾分號(hào)不可省略,到此我們已經(jīng)有了基本的認(rèn)識(shí),接下來我們來使用一下結(jié)構(gòu)體類型,既然是類型,那么肯定就可以拿來創(chuàng)建變量,我們就拿上面那個(gè)描述書的結(jié)構(gòu)體類型試一下

可以看到使用規(guī)則和基本數(shù)據(jù)類型之類的并無太大區(qū)別,唯一區(qū)別就是結(jié)構(gòu)體初始化一定要用大括號(hào)將初始化的內(nèi)容括起來,如果不是初始化那么就需要先訪問他的成員才能一一賦值,這里我們是在創(chuàng)建結(jié)構(gòu)體的時(shí)候?qū)λM(jìn)行了初始化,放入了一些數(shù)據(jù),小伙伴們能夠清楚的看到屏幕上輸出了這些數(shù)據(jù),其中通過結(jié)構(gòu)體變量訪問結(jié)構(gòu)體成員的時(shí)候使用了點(diǎn)號(hào). 這個(gè)點(diǎn)號(hào)是結(jié)構(gòu)體成員訪問操作符,通過它我們就可以拿到結(jié)構(gòu)體的成員,看完之后小伙伴們最好是自己也敲一下試試,代碼能力是練出來的,初學(xué)時(shí)一定要多敲多練,到此結(jié)構(gòu)體基礎(chǔ)知識(shí)我們就介紹完了,接下來我們來進(jìn)階一下。
結(jié)構(gòu)體進(jìn)階知識(shí)
首先結(jié)構(gòu)體是可以嵌套定義的,像下面這樣



結(jié)構(gòu)體計(jì)算大小
結(jié)構(gòu)體在分配內(nèi)存的時(shí)候,會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)體內(nèi)存對(duì)齊,對(duì)齊規(guī)則如下:
- 第一個(gè)成員在與結(jié)構(gòu)體變量偏移量為0的地址處。
- 其他成員變量要對(duì)齊到某個(gè)數(shù)字(對(duì)齊數(shù))的整數(shù)倍的地址處。
- 結(jié)構(gòu)體總大小為最大對(duì)齊數(shù)(每個(gè)成員變量都有一個(gè)對(duì)齊數(shù))的整數(shù)倍。
- 如果嵌套了結(jié)構(gòu)體的情況,嵌套的結(jié)構(gòu)體對(duì)齊到自己的最大對(duì)齊數(shù)的整數(shù)倍處,結(jié)構(gòu)體的整體大小就是所有最大對(duì)齊數(shù)(含嵌套結(jié)構(gòu)體的對(duì)齊數(shù))的整數(shù)倍。
知道了規(guī)則我們來用一下,下面這個(gè)結(jié)構(gòu)體的大小不考慮對(duì)齊的情況只需要6byte的空間就能存下所有數(shù)據(jù),但是考慮到內(nèi)存對(duì)齊就需要12byte的空間,這就足足多了一倍的空間,那么為什么還需要這個(gè)對(duì)齊的規(guī)則呢,原因大致有以下兩點(diǎn):
- 平臺(tái)原因(移植原因): 不是所有的硬件平臺(tái)都能訪問任意地址上的任意數(shù)據(jù)的;某些硬件平臺(tái)只能在某些地址處取某些特定類型的數(shù)據(jù),否則拋出硬件異常。
- 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。 原因在于,為了訪問未對(duì)齊的內(nèi)存,處理器需要作兩次內(nèi)存訪問;而對(duì)齊的內(nèi)存訪問僅需要一次訪問。
struct S1
{
char c1;//1 byte
int i;//4byte
char c2;//1byte
};
printf("%d\n", sizeof(struct S1));

總的來說,結(jié)構(gòu)體的內(nèi)存對(duì)齊是拿空間來換取時(shí)間的做法,結(jié)構(gòu)體就介紹的差不多了,下面我們來看看枚舉
枚舉基礎(chǔ)知識(shí)
枚舉顧名思義就是把所有的可能性 一 一 列舉出來,比如說一個(gè)星期分為星期一,星期二到星期天七天我們就可以使用枚舉
enum Day
{
Mon,
Tues,
Wed,
Thur,
Fri,
Sat,
Sun
};
和結(jié)構(gòu)體一樣首先是枚舉關(guān)鍵字enmu然后是枚舉的標(biāo)簽Day,然后是成員,但是和結(jié)構(gòu)體不同的是,枚舉的成員是常量,而且是整型常量,并且不賦值的話是有默認(rèn)值,而且默認(rèn)值是向下依次遞增1的,我們來看看就知道了

可以看到不主動(dòng)賦值的情況下,下一個(gè)比上一個(gè)大1,并且第一個(gè)默認(rèn)為0,看看賦值了的

枚舉就這么簡單,接下來看看聯(lián)合體
聯(lián)合體
聯(lián)合體是由關(guān)鍵字union和標(biāo)簽定義的,和結(jié)構(gòu)體和枚舉是一樣的定義方式,和前面兩個(gè)不一樣的是,一個(gè)聯(lián)合體只有一塊內(nèi)存空間,這句話什么意思呢,就相當(dāng)于只開辟最大的變量的內(nèi)存,其他的變量都在那個(gè)變量占據(jù)空間(空間可以被重疊占用)看看下面的圖片



上面黑色和紅色的重疊部分就是共用的區(qū)域,兩個(gè)變量都能使用它,這個(gè)東西很少用的就不多講了,唯一記住的就是,聯(lián)合體可以求當(dāng)前編譯環(huán)境是大端字節(jié)序存儲(chǔ)模式還是小端字節(jié)序存儲(chǔ)模式,至于怎么求,看看下面這個(gè)代碼,應(yīng)該很好理解
#include<stdio.h>
union Un{
char ch;
int n;
};
int main()
{
union Un un;
un.n = 1;
//小端 01 00 00 00
//大端 00 00 00 01
if (un.ch == 1) {//取出第一個(gè)字節(jié)的內(nèi)容判斷
printf("小端");
}
else {
printf("大端");
}
return 0;
}
這個(gè)東西理解不了也沒啥關(guān)系,一般用不上。
一些小結(jié)和建議
1.盡量不要使用聯(lián)合體,因?yàn)橐淮涡薷臅?huì)導(dǎo)致多個(gè)數(shù)據(jù)被修改,容易出現(xiàn)不可預(yù)料的問題.
2.結(jié)構(gòu)體內(nèi)存對(duì)齊一定要學(xué)會(huì)計(jì)算,雖然實(shí)際可能用不上,但是可能會(huì)面試中出現(xiàn).
3.結(jié)構(gòu)體中還有一個(gè)叫字段的知識(shí)點(diǎn),形式如下,這個(gè)東西現(xiàn)在用于傳輸數(shù)據(jù),后端開發(fā)一般用不上,所以博主沒講,感興趣的小伙伴就自行百度了解一下吧

4.枚舉一般搭配switch語句使用,可以提高代碼的可讀性。
寫在最后的話
到此這篇關(guān)于C語言自定義數(shù)據(jù)類型的結(jié)構(gòu)體、枚舉和聯(lián)合詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語言自定義數(shù)據(jù)類型內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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