【C++ | 复合类型】结构体、共用体、枚举、引用

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🎄一、概述

本文主要介绍C++的复合类型，并且重点地介绍与C语言有区别的复合类型。C语言的复合类型主要有5种：数组、结构体、共用体、枚举类型、指针。而C++在C语言的基础上增加了两个复合类型：引用、类。

下面是C++的7种复合类型：

数组：基本与C语言没差别；
结构体(struct)
共用体(union)
枚举类型(enum)
指针
引用
类

其中数组、指针类型基本和C语言差不多，以前介绍C语言的文章有介绍过，这里不赘述，而类的内容很多，会在以后的文章来介绍，所以本文就介绍剩余的4种复合类型：①结构体(struct)、②共用体(union)、③枚举类型(enum)、④引用。

【C语言 | 数组】C语言数组详解(经典，超详细)
【C语言 | 指针】C指针详解(经典,非常详细)

✨1.1

✨1.2

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🎄二、结构体(struct)

结构体可以存储多种类型的数据，从而将数据的表示合并在一起。

结构体是用户定义的类型，而结构体声明定义了这种类型的数据属性。定义了类型后，便可以创建这种类型的变量。

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标识符 inflatable 是这种数据格式的名称，因此新类型的名称为 inflatable。

注意：C++允许在声明结构体变量时省略关键字 struct，而C语言则需要带关键字 struct。这种变化强调的是，结构体声明定义了一种新类型。

C++使用户定义的类型与内置类型尽可能相似。例如，可以将结构作为参数传递给函数，也可以让函数返回一个结构。另外，还可以使用赋值运算符（=) 结构赋给另一个同类型的结构，这样结构中每个成员都将被设置为另一个结构中相应成员的值，即使成员是数组。

🌰举例子：

// 02_struct.cpp
// g++ 02_struct.cpp 
#include <iostream>

using namespace std;

struct info_t
{
	int age;
	int height;
};

int main()
{
	struct info_t	XiaoMing;	// C语言用法
	info_t 			XiaoHong;	// 1、C++声明、定义变量不需要 struct 关键字
	
	XiaoMing.age = 18;
	XiaoMing.height = 179;
	
	XiaoHong = XiaoMing;		// 2、使用 = 给另一个同类型结构体赋值
	
	cout << "XiaoMing: age=" << XiaoMing.age << " height=" << XiaoMing.height <<endl;
	cout << "XiaoHong: age=" << XiaoHong.age << " height=" << XiaoHong.height <<endl;
	return 0;
}

运行结果如下：
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🎄三、共用体(union)

共用体(union)是一种数据格式，它能够存储不同的数据类型，但只能同时存储其中的一种类型。

共用体的用途之一是，当数据项使用两种或更多种格式（但不会同时使用）时，可节省空间。

匿名共用体（anonymous union) 没有名称，其成员将成为位于相同地址处的变量。显然，每次只有一个成员是当前的成员：

struct widget
{
	char brand[20];
	int type;
	union
	{
		long id_num;
		char id_char[20];
	}
};

注意：C++允许在声明共用体变量时省略关键字 union，而C语言则需要带关键字 union。

🌰举例子：

// 02_union.cpp
// g++ 02_union.cpp
#include <iostream>
#include <cstring>

using namespace std;

union info_t
{
	char	c;
	int		i;
};

struct widget
{
	char	brand[20];
	int		type;
	union	// 3、匿名共用体
	{
		long id_num;
		char id_char[20];
	};
};

int main()
{
	union info_t	XiaoMing;	// C语言用法
	info_t 			XiaoHong;	// 1、C++声明、定义变量不需要 union 关键字
	
	memset(&XiaoMing, 0, sizeof(XiaoMing));
	memset(&XiaoHong, 0, sizeof(XiaoHong));
	
	XiaoMing.c = 'A';
	
	XiaoHong = XiaoMing;		// 2、使用 = 给另一个同类型共用体赋值
	
	cout << "XiaoMing: c=" << XiaoMing.c << " i=" << XiaoMing.i <<endl;
	cout << "XiaoHong: c=" << XiaoHong.c << " i=" << XiaoHong.i <<endl;
	
	widget prize;
	prize.type = 1;
	prize.id_num = 666666;
	cout << "prize: id_num=" << prize.id_num <<endl;
	return 0;
}

运行结果：
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🎄四、枚举类型(enum)

C++的枚举类型(enum)提供了另一种创建符号常量的方式，这种方式可以代替 const。它还允许定义新类型，但必须按严格的限制进行。使用 enum 的句法与使用结构相似。例如，请看下面的语句：

enum spectrum {red, orange, yellow, green, blue, violet, indigo, ultraviolet};

这条语句完成两项工作：
1、让 spectrum 成为新类型的名称； spectrum 被称为枚举（enumeration)，就像 struct 变量被称为结构体—样。
2、将 red、orange、yellow 等作为符号常量，它们对应整数值 0 7。这些常量叫作枚举量（enumerator)。

在默认情况下，将整数值赋给枚举量，第一个枚举量的值为 0, 第二个枚举量的值为 1, 依次类推。但是，可以使用赋值运算符来显式地设置枚举量的值: enum bits{one = 1, two = 2, four = 4, eight = 8};。指定的值必须是整数。也可以只显式地定义其中一些枚举量的值:enum bigstep{first, second = 100, third};，后面没有被初始化的枚举量的值将比其前面的枚举量大 1。

枚举变量具有一些特殊的属性：
1、在不进行强制类型转换的情况下，只能将定义枚举时使用的枚举量赋给这种枚举的变量。
2、对于枚举，只定义了赋值运算符。具体地说，没有为枚举定义算术运算。
3、枚举量是整型，可被提升为 int 类型，但 int 类型不能自动转换为枚举类型，如：int i = red
4、如果打算只使用常量，而不创建枚举类型的变量，则可以省略枚举类型的名称，如下面的例子所示：
enum {red, orange, yellow, green, blue, violet, indigo, ultraviolet};

枚举的取值范围：

上限：大于枚举的最大值的最小的2的幂次方的数减一。如enum bigstep{first, second = 100, third};中，枚举最大值是101，大于101的2的幂次方的数是128，所以这个枚举的上限是127。
下限：如果枚举最小值不小于 0, 则取值范围的下限为 0；如果小于0，则是小于枚举的最小值的最大的2的幂次方的数加一。如，最小值是-6，比-6小的最大2的幂次方数是-8，所以该枚举下限是-7。

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