C语言——自定义类型
在C语言中,可以通过定义结构体(struct)、枚举类型(enum)或者联合(union)来创建自定义类型,接下来将详细介绍这三种类型
结构体
结构体是一种特殊数据类型,可以用来描述复杂对象,用户可以自定义其中的变量类型。这些变量称为成员变量,每个成员可以是不同类型的变量,而结构体就是这些成员变量的集合。
结构体的声明
struct tag
{
member-list;
}variable-list; //分号不能省
结构成员的对齐规则
- 结构体的第一个成员永远放在相较于结构体变量起始位置的偏移量为0的位置
- 从第二个成员开始,往后的每一个成员都要对齐到某个对齐数的整数倍处
对齐数:结构体成员自身的大小和默认对齐数的较小值
在VS中,默认对齐数为8
在GCC中没有默认对齐数,对齐数就是结构体成员自身大小
- 结构体的总大小,必须是最大对齐数的整数倍
最大对齐数:所有成员的对齐数中最大的值
- 如果嵌套了结构体,嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处,结构体的整数倍大小就是所有最大对齐数(含嵌套结构体的对齐数)的整数倍
//举个例子
#include<stddef.h>
#include<stdio.h>
struct S1
{
char c1;
int i;
char c2;
};
struct S2
{
int i;
char c1;
char c2;
};
int main()
{
printf("%d\n", sizeof(struct S1)); //12
printf("%d\n", sizeof(struct S2)); //8
return 0;
}
如上述代码,不同成员变量的排序,所占内存空间也不同
所以让占用空间小的成员尽量集中在一起,这样既可以满足对齐,可能够节省空间。
可以使用#pragma pack(num)修改默认对齐数
结构体传参
函数传参时,参数时需要压栈的,会有时间和空间的系统开销。如果要传递一个结构体对象,结构体过大,参数压栈的系统开销会比较大,导致性能下降
所以结构体传参时,要传结构体的地址
位段
位段的声明与结构体类似,但是有两个不同之处:
- 位段的成员必须是int、unsigned int或signed int
- 位段成员名后要有一个冒号和一个数字
struct A
{
int _a:2; //单位是bit
int _b:5;
int _c:10;
int _d:30;
};
位段的内存分配
- 位段成员可以是int、unsigned int、signed int或者char(属于整型家族)类型
- 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
- 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
位段的跨平台问题:
- int位段被当成有符号数还是无符号数是不确定的
- 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位机器上会出问题)
- 位段中的成员在内存中从左到右分配,还是从右到左分配的标准尚未定义
- 当一个结构包含两个位段,第二个位段成员比较大,无法容纳第一个位段剩余的位时,是舍弃还是利用,是不确定的
总之,跟结构体相比,位段可以达到同样的效果,并且可以很好的节省空间,但是由跨平台的问题存在。
枚举
枚举即一一列举,将可能的值一一列举出来,默认所列举的值从0开始,也可以自己对其赋值
enum Color
{
RED,//默认有值,从0开始,可以赋值
GREEN,
BLUE
};
int main()
{
enum Color c = GREEN;
return 0;
}
枚举的优点:
- 增加了代码的可读性和可维护性
- 和#define 定义的标识符比较,枚举有类型检查,更加严谨
- 便于调试
- 使用方便,依次可以定义多个常量
联合(共用体)
联合也是一种特殊的自定义类型,这种类型定义的变量包含一系列成员,其特征是这些成员共用一块空间,所以联合也叫做共用体
union Un
{
char c;
int i;
};
int main()
{
printf("%d\n", sizeof(union Un)); //4
return 0;
}
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)
联合大小的计算:
- 联合的大小至少是最大成员的大小
- 当最大成员不是最大对齐数的整数倍时,就要对齐到最大对齐数的整数倍
原文地址:https://blog.csdn.net/m0_64005051/article/details/137249094
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