自定义类型2

小灰灰 2024-04-06 12:42 114阅读 0赞

**目录**

1. 位段

1.1 什么是位段

1.2 位段的内存分配

1.3 位段的跨平台问题

2. 枚举

2.1 枚举类型的定义

2.2 枚举的优点

2.3 枚举的使用

3. 联合（共用体）

3.1 联合类型的定义

3.2 联合的特点

3.3 联合大小的计算

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## 1. 位段 ##

### 1.1 什么是位段 ###

位段的声明和结构是类似的，有两个不同：

> 1.位段的成员必须是 int、unsigned int 或signed int 。
> 
> 2.位段的成员名后边有一个冒号和一个数字。

比如：

struct A {
        //4byte=32bit
    	int _a : 2;  //30
    	int _b : 5;  //25
    	int _c : 10; //15
    	int _d : 30; //不够，在开一个4个字节，2
    };
    int main()
    {
    	printf("%d\n", sizeof(struct A)); //8
    	return 0;
    }

struct S
    {
    	//1byte=8bit
    	char _a : 3;  //5
    	char _b : 4;  //1
    	char _c : 5; //不够，开一个，3
    	char _d : 4; //不够，开一个，4
    };
    int main()
    {
    	printf("%d\n", sizeof(struct S)); //3
    	return 0;
    }

### 1.2 位段的内存分配 ###

1. 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

2. 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。

3. 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。

struct S
    {
    	//1byte=8bit
    	char a : 3;  //5
    	char b : 4;  //1
    	char c : 5; //不够，开一个，3
    	char d : 4; //不够，开一个，4
    };
    int main()
    {
    	struct S s = { 0 };
    	s.a = 10;  //1010  a只有三个bit，存入010
    	s.b = 12;  //1100  b有四个bit，存入1100
    	s.c = 3;   //11    c有五个bit，存入00011
    	s.d = 4;   //100   d有四个bit，存入0100
    	//00101100 00000011 00000100
    	//6 2  0 3  0 4
    	return 0;
    }

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### 1.3 位段的跨平台问题 ###

1. int 位段被当成有符号数还是无符号数是不确定的。

2. 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。

3. 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。

4. 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。

> 总结：

跟结构相比，位段可以达到同样的效果，但是可以很好的节省空间，但是有跨平台的问题存在。

## 2. 枚举 ##

### 2.1 枚举类型的定义 ###

enum Color// 枚举类型
    {
    	//枚举的可能取值，是常量，不能更改
    	RED,
    	GREEN,
    	BLUE    
    };
    int main()
    {
    	enum Color color=BLUE;
    	printf("%d\n", RED);
    	printf("%d\n", GREEN);
    	printf("%d\n", BLUE);
    	return 0;
    }

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。

enum Color// 枚举类型
    {
    	//枚举的可能取值，是常量，不能更改
    	RED=2,
    	GREEN,
    	BLUE
    };
    int main()
    {
    	enum Color color = BLUE;
    	printf("%d\n", RED);
    	printf("%d\n", GREEN);
    	printf("%d\n", BLUE);
    	return 0;
    }

### 2.2 枚举的优点 ###

为什么使用枚举？

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：

> 1. 增加代码的可读性和可维护性
> 
> 2. 和\#define定义的标识符比较枚举有类型检查，更加严谨。
> 
> 3. 防止了命名污染（封装）
> 
> 4. 便于调试
> 
> 5. 使用方便，一次可以定义多个常量

### 2.3 枚举的使用 ###

只能拿枚举常量给枚举变量赋值，才不会出现类型的差异。

enum Color//颜色
    {
    	RED = 1,
    	GREEN = 2,
    	BLUE = 4
    };
    int main()
    {
    	
    	enum Color clr = GREEN;
    	return 0;
    }

## 3. 联合（共用体） ##

### 3.1 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，特征是这些成员公用同一块空间（所以联合也叫共用体）。

比如：

union Un
    {
    	char c; //1
    	int i;  //4
    	double a;//8
    };
    int main()
    {
    	//联合变量的定义
    	union Un un;
    	//计算连个变量的大小
    	printf("%d\n", sizeof(un));  //8
    }

### 3.2 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;
    };
    int main()
    {
    	union Un un;
    	printf("%d\n", &(un));
    	printf("%d\n", &(un.i));
    	printf("%d\n", &(un.c));  //结果相同
    	un.i = 0x11223344;
    	un.c = 0x55;
    	printf("%x\n", un.i);
    }

### 3.3 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。

比如：

Un1

char c\[5\] ; 1\*5-->5,要大于5 1/8-->1

int i; 4/8-->4

1/4-->4 大于5，并且是4的倍数-->8

Un2

short c\[7\] ; 2\*7-->14,要大于14 2/8-->2

int i; 4/8-->4

2/4-->4 大于14，并且是4的倍数-->16

union Un1
    {
    	char c[5]; 
    	int i;
    };
    union Un2
    {
    	short c[7];
    	int i;
    };
    int main()
    {
    	printf("%d\n", sizeof(union Un1));
    	printf("%d\n", sizeof(union Un2));
    	return 0;
    }

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