C 碎片八 结构体&枚举&联合

一、结构体

1, 结构体定义

结构体类型的定义：任意数据类型变量的集合。用于描述一个具体的事物的信息，在C语言中描述一件事物一般都是用结构体

声明结构体类型的格式： struct  结构体名 {成员列表}； 

一般形式：

//结构体定义一般形式
 struct 结构体名 {
    成员变量1; //成员变量后面是';'
    成员变量2; 
    .... 
};
//这里最后加';' 不能省略

　　

例：

struct Student {
    char name[30]; 
    int age;
    double score;
};

说明：

　　1. 先定义一个结构体类型 (结构体类型要先定义再使用)

　　2. 上面结构体用于描述一个学生的信息，表示一个学生： 姓名 年龄 分数

　　3. 结构体类型一般定义在函数外面

 

2, 结构体变量声明

结构体类型  struct Student .和 int char long double  int * 等等 都是一样的，都只是一个数据类型而已，声明变量的时候和之前变量声明的格式是一样的

struct Student xiaohong;

说明：定义一个结构体变量，表示一个学生小红

 

3, 结构体访问/操作

//用 '.'操作/访问 结构体变量中的成员
    
//结构体变量名.成员变量名 --->访问指定的成员
    
//访问年龄 对结构体变量xiaofen中age赋值
xiaofen.age = 24;//得到了age 变量名

//对分数赋值
xiaofen.score = 100;//得到了score变量名

//对名字赋值
//xiaofen.name = "xiaofen";
//错误的xiaohong.name 得到了一个数组名 ,数组名是一个常量不能赋值
    
//用字符串拷贝
strcpy(xiaohong.name, "xiaohong");

　　

4, 结构体初始化

//结构体的初始化
//结构体变量的初始化 要对里面的每个成员初始化
struct Student xiaohong = {"xiaohong",24,90.0};

5, 结构体整体赋值

//结构体变量可以整体赋值
struct Student x;

//把xiaohong 变量里面的所有成员依次赋给 x结构体变量
x = xiaohong;

　　

6, 结构体的变种

上面的前三步操作是"先定义结构体类型再定义变量"，下面是其他形式：

1. 声明类型的同时定义变量

struct Student {
    char name[30]; 
    int age;
    double score;
}xiaohuang,xiaogang;

说明：定义结构体Student 同时定义了两个struct Student类型的变量xiaohuang，xiaogang。也可以用 struct Student xxx 来定义结构体变量;

2. 直接定义结构体类型变量

struct {
    char name[30]; 
    int age;
    double score;
}xiaohuang,xiaogang;

说明：区别没有出现结构体名。定义结构体Student 同时定义了两个struct Student类型的变量xiaohuang，xiaogang。不能用 struct Student xxx 来定义结构体变量;

3. typedef重命名变种

直接重命名，使用没有区别

//定义结构体类型
typedef struct Student {
    char name[30]; 
    int age;
    double score;
}GoodStudent;

//声明结构体变量
GoodStudent xiaohong;

间接重命名，使用没有区别

//定义结构体类型
struct Student {
    char name[30]; 
    int age;
    double score;
};

//typedef起别名
typedef Student GoodStudent;

//声明结构体变量
GoodStudent xiaohong;

　　

7, 结构体指针

结构体也可以有指针类型，叫做结构体指针。定义个结构体指针，指向一个结构体变量就可以用结构体指针来操作这个变量

//定义一个结构体变量xiaohong并初始化
struct Student xiaohong;
xiaohong.age = 24;
xiaohong.score = 100;
strcpy(xiaohong.name, "xiaohong");

//定义一个结构体变量指针变量 指向结构体变量xiaohong
//*p  表示p指向的空间  这里就是结构体变量xiaohong
struct Student * p = &xiaohong;

/*结构体指针操作 修改*/

//.的优先级高于 * : *p是一个整体表示结构体空间，所以要加()
(*p).age = 25;
(*p).score = 120;

//结构体指针 可以用->直接访问结构体成员
p->age = 26;//p->age  就是变量age
p->score = 100;
strcpy(p->name, "xiaohuang");//p->name 就是name数组名

 

8, 结构体类型的说明

1. 类型与变量是不同的概念。我们只能对变量赋值、存取、运算，不能对类型进行操作；编译时，对类型是不分配空间的，只对变量分配空间，不仅适用于结构体，所有数据类型都是如此，包括对象。

2. 对结构体中的成员可以单独使用，使用方法及作用和普通变量是一样一样的

3. 结构体成员可以是结构体类型，在进行操作的时候需要一级一级找到最低的一级的成员（普通类型）

4. 结构体成员可以数组，在初始化的时候需要对数组中的每个元素进行初始化

5. 不能将一个结构体作为一个整体输入输出

6. 结构体可以作为函数参数以及返回值

7. 可以引用结构体成员的地址，也可以引用结构体变量的地址

　　&xiaohong.age  表示结构体成员age的地址

　　&xiaohong  表示结构体变量的地址

二、枚举

1, 枚举定义

枚举类型的定义：将变量的值一一列举出来。如果一个变量只有几种可能的值则可以定义为枚举类型，变量的值只限于列举的值的范围内，使用枚举可以增强代码可读性

声明枚举类型的格式： enum  枚举名 {枚举常量列表}； 

一般形式：

//枚举定义一般形式
enum 枚举名 {
    枚举常量1, //后面加 ‘,’
    枚举常量2, //最后一个成员 可以不加','
    ...
};
//这里最后加';' 不能省略

2, 先定义枚举类型再声明枚举变量

//定义枚举类型
enum Sex {
    Male,
    Female,
    NoneSex 
};

//声明枚举变量
enum Sex xiaomingSex;

//typedef 重新定义 enum Sex 类型
typedef enum Sex MySex;

//再次声明枚举变量
MySex xiaohongSex;

说明：一旦定义 枚举类型 之后，那么enum Sex 类型和里面的Male、Female、NoneSex枚举常量在下面就可以直接使用了。Male表示的是整型数字0，Female表示的是整型数字1，NoneSex表示整形数字2。默认情况下，第一个枚举常量表示0，后面的依次加1；如果指定Female为3，则Female前面的枚举常量默认从0开始，后面的枚举常量为当前值+1，也就是Male为0，NoneSex为4。

 

3, 定义枚举类型同时声明枚举变量

//定义枚举类型
enum Sex {
    Male,
    Female,
    NoneSex 
}xiaomingSex;

//typedef 重新定义 enum Sex 类型
typedef enum Sex MySex;

//再次声明枚举变量
MySex xiaohongSex;

4, 枚举类型的说明

1. 在C编译中，对枚举按照常理处理，故称枚举常量。因为不是变量，所以不能对其赋值，即不能Male=100

2. 枚举元素作为常理，是有值的，C语言编译按照定义时的顺序使他们的值为0，1，2，。。。

3. 枚举值可以用来做判断

4. 枚举的作用是增强代码的可读性

三、联合

1, 联合体类型定义

联合体类型的定义：使用覆盖技术，使几个变量互相覆盖占用同一段内存的结构类型，也叫共用体类型

声明联合体类型的格式： union  联合体名 {成员列表}； 

一般形式：

//联合定义一般形式
union Test {
    成员变量1; //成员变量后面是';'
    成员变量2; 
     ....
};//这里最后加';' 不能省略

 

2, 先定义联合类型再定义联合变量

//定义联合类型
union Test {
    int x;
    char y;
    double z;
};

声明联合变量 aTest
union Test aTest;

//typedef 重新定义 union Test 类型
typedef union Test MyTest;
 
//声明联合变量bTest
MyTest bTest;

说明：联合的成员 是共享同一个内存空间，以成员中最大数据类型作为空间的大小，上面的类型大小是8（double占8字节），x、y、z 共享同一个空间

 

3, 定义联合类型同时声明联合变量

//定义联合类型
union Test {
    int x;
    char y;
    double z;
}aTest; 

//typedef 重新定义 union Test 类型 
typedef union Test MyTest; 

//声明联合变量bTest 
MyTest bTest;

4, 联合类型的说明

1. 同一内存段可以用来存放不同类型的成员，但在每一瞬间只能存放其中的一种，也即在同一瞬间只有一个成员起作用，不是同时存在和起作用的

2. 联合体变量中起作用的成员是最后一次存放的成员，存放一个新的成员后原有的成员就失去作用

3. 联合体变量的地址和它各成员的地址都是同一地址。&aTest，&aTest.x，&aTest.y，&aTest.z，都是同一地址

 

5, 联合类型证明电脑存储方式 

存储数据分为：大端存储 和 小端存储

大端:存储数据时，把数据的高字节放在低地址  把低字节放在高地址

小端:存储数据时，把数据的高字节放在高地址  把低字节放在低地址

// 1004          1003          1002         1001
// |XXXXXXXX|XXXXXXXX|XXXXXXXX|XXXXXXXX|
//    　12        　　34       　　56      　　　78

//高       低字节
//0x12345678

union Test a;
a.x = 0x12345678;
a.y = 0x00;

printf("a.x : %#x
",a.x);//0x12345600
printf("a.y : %#x
",a.y);//0

//结论：我们的电脑是大端存储

实现一个函数：证明你的电脑是大端还是小端 

// 1004          1003          1002         1001
// |XXXXXXXX|XXXXXXXX|XXXXXXXX|XXXXXXXX|
//    　00        　　00       　　00      　　　01

int isLittleEndian(void) {
    union Test a;
    a.x = 1;

    /* method 1
    if (a.y) {
        return 1;
    }else{
        return 0;
    }*/
    
    //method 2
    return a.y;

    //method 3
    return  *((char *)&a);//对指针强转 取第一个字节
}

// 调用函数 true 小端； false 大端

四、位段

1, 位段定义：C语言允许在结构体中以位为单位制定成员所占内存长度，这种方式称为"位段"，"位域"，"位字段"。功能是用较少的位数储存数据，节省空间。实质就是一个结构体类型， 成员变量的类型只能是unsigned char，unsigned int，unsigned long；每个成员变量后加一个 : 数字，表示这个变量在空间占多少位。

struct Word {
    //字体大小
    unsigned int size:7;//size 变量的空间占7位
    //字体的类型
    unsigned int style:7;//占7位
    //粗细
    unsigned int blod:1;//占1位
    //字体颜色
    unsigned int color:8;//占8位
};

说明：

　　1. 上面的位段所有的成员变量只需要 23位就可以了

　　2. 结构体考虑对齐所以上面的类型大小是4字节大小