结构体枚举、联合、位段

枚举

枚举顾名思义就是一一列举。

把可能的取值一一列举。

比如我们现实生活中：

一周的星期一到星期日是有限的7天，可以一一列举。

性别有：男、女、保密，也可以一一列举。

月份有12个月，也可以一一列举

这里就可以使用枚举了。

枚举类型的定义

enum Day//星期
{
 	Mon,
 	Tues,
	Wed,
	Thur,
 	Fri,
 	Sat,
 	Sun
};
enum Sex//性别
{
 	MALE,
 	FEMALE,
 	SECRET
}；
enum Color//颜色
{
 	RED,
 	GREEN,
 	BLUE
};

以上定义的enum Day， enum Sex ，enum Color都是枚举类型。

{}中的内容是枚举类型的可能取值，也叫枚举常量 。

这些可能取值都是有值的，默认从0开始，一次递增1，当然在定义的时候也可以赋初值。例如：

enum Color//颜色
{
 RED=1,
 GREEN=2,
 BLUE=4
};

枚举的优点

为什么要使用枚举？

我们可以使用#define定义常量，为什么非要使用枚举？

枚举的优点：

增加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。
防止了命名污染（封装）
便于调试
使用方便，一次可以定义多个常量

枚举的使用

enum Color//颜色
{
 RED=1,
 GREEN=2,
 BLUE=4
};
enum Color clr = GREEN;//只能拿枚举常量给枚举变量赋值，才不会出现类型的差异。
clr = 5;               //ok??

联合（共用体）

联合类型的定义

联合也是一种特殊的自定义类型这种类型定义的变量也包含一系列的成员，特征是这些成员共用同一块空间（所以联合也叫共用体）。比如：

//联合类型的声明
union Un
{
   char c;
   int i;
};
//联合变量的定义
union Un un;
//计算连个变量的大小
printf("%d\n", sizeof(un));

我们来看一下各部分的地址

int main()
{
	union Un un;
	//计算连个变量的大小
	printf("%d\n", sizeof(un));
	printf("%p\n", &un);
	printf("%p\n", &(un.c));
	printf("%p\n", &(un.i));
	return 0;
}

地址居然一样

该怎么解释呢？

其实也很好理解，c和i共用空间了

所以联合其实称为共同体更加合适

但是因为空间有重叠，所以用的时候一次只能用一个变量

联合的特点

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）。

union Un
{
 int i;
 char c;
};
union Un un;
// 下面输出的结果是一样的吗？
printf("%d\n", &(un.i));
printf("%d\n", &(un.c));
//下面输出的结果是什么？
un.i = 0x11223344;
un.c = 0x55;
printf("%x\n", un.i);

我们能否通过联合体来判断电脑的大小端存储呢？

实际上很简单

#include <stdio.h>

char check_sys()
{
	union Un
	{
		char c;
		int i;
	}un;
	un.i = 1;
	return un.c;
}

int main()
{
	int ret = (int)check_sys();
	if (ret == 1)
		printf("小端存储");
	else
		printf("大端存储");
	return 0;
}

很简单明了

联合大小的计算

联合的大小至少是最大成员的大小。
当最大成员大小不是最大对齐数的整数倍的时候，就要对齐到最大对齐数的整数倍。

union Un1
{
 char c[5];
 int i;
};
union Un2
{
 short c[7];
 int i;
};
//下面输出的结果是什么？
printf("%d\n", sizeof(union Un1));
printf("%d\n", sizeof(union Un2));

联合也存在对齐

位段

什么是位段？

位段的声明和结构是类似的，有两个不同：

位段的成员必须是 int、unsigned int 或signed int 。
位段的成员名后边有一个冒号和一个数字。

struct A
{
 int _a:2;
 int _b:5;
 int _c:10;
 int _d:30;
};

A就是一个位段类型。

那位段A的大小是多少？

printf("%d\n", sizeof(struct A));

位段的内存分配

位段的成员可以是 int unsigned int signed int 或者是 char （属于整形家族）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。

//一个例子
struct S
{
 char a:3;
 char b:4;
 char c:5;
 char d:4;
};
struct S s = {0};
s.a = 10;
s.b = 12;
s.c = 3;
s.d = 4;
//空间是如何开辟的？

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位机器会出问题。
位段中的成员在内存中从左向右分配，还是从右向左分配标准尚未定义。
当一个结构包含两个位段，第二个位段成员比较大，无法容纳于第一个位段剩余的位时，是舍弃剩余的位还是利用，这是不确定的。