结构体
结构体类型的声明
结构的成员
结构的自引用
结构的不完整声明
结构体变量的定义和初始化
结构体内存对齐
结构体传参
结构体实现位段（位段的填充&可移植性）
枚举
枚举类型的定义
枚举的优点
枚举的使用
联合
联合类型的定义
联合的特点
联合大小的计算
结构体
结构体的声明
结构体的基础知识
结构是一些值的集合，这些值称为成员变量。结构的每个成员可以是不同类型的变量。
结构的声明
struct Stu
{
char name[20];//名字
int age;//年龄
char sex[5];//性别
};//这个时候结构体并没有占用内存，只有到主函数调用时才会占用内存
int main()
{
Stu s;
return 0;
}特殊的声明
struct
{
int a;
char b;
float c;
}x;//这时已经占用内存了
struct
{
int a;
char b;
float c;
}a[20], *p;编译器会把上面的两个声明当成完全不同的两个类型。
结构体的成员
结构体的成员可以是标量、数组、指针，甚至可以是其他结构体。
结构体成员的访问
结构体变量访问成员 结构体变量的成员是通过点操作符（.）访问的。点操作符接受两个操作数。例如：
我们可以看到s有成员name和age;
那我们如何访问s的成员？
struct S s;
strcpy(s.name, "zhangsan");//使用.访问name成员
s.age = 20;//使用.访问age成员结构体访问指向变量的成员 有时候我们得到的不是一个结构体变量，而是指向一个结构体的指针。那该如何访问成员。如下：
struct S
{
char name[20];
int age;
}s;
void print(struct S* ps)
{
printf("name = %s age = %d\n", (*ps).name, (*ps).age);
printf("name = %s age = %d\n", ps->name, ps->age);
}结构的自引用
错误的自引用方式
struct Node
{
int data;
struct Node next;//这样的话，我们不知道sizeof(struct Node)是多少
};正确的自引用方式
struct Node
{
int data;
struct Node* next;
};注意
//错误
typedef struct
{
int data;
Node* next;//这时Node还没创建
}Node;
//解决方案
typedef struct Node
{
int data;
struct Node* next;
}Node;结构的不完整声明
//不可行
struct A
{
int _a;
struct B* pb;
};
struct B
{
int _b;
struct A* pa;
};
//解决方案
struct B;
struct A
{
int _a;
struct B* pb;
};
struct B
{
int _b;
struct A* pa;
};结构体变量的定义和初始化
struct Point
{
int x;
int y;
}p1; //声明类型的同时定义变量p1
struct Point p2; //定义结构体变量p2
//初始化:定义变量的同时赋初值
struct Point p3 = { x, y };
struct Stu //类型声明
{
char name[15];//名字
int age; //年龄
};
struct Stu s = { "zhangsan", 20 };//初始化
struct Node
{
int data;
struct Point p;
struct Node* next;
}n1 = { 10, {4,5},NULL }; //结构体嵌套初始化
struct Node n2 = { 20, { 5, 6 }, NULL };//结构体嵌套初始化结构体内存对齐
结构体内存对齐是一个特别热门的考点
为什么会存在内存对齐？
1.平台原因（移植原因）：
不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的；某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据，否则抛出硬件异常。
2.性能原因：
数据结构（尤其是栈）应该尽可能地在自然边界上对齐。
原因在于，为了访问未对齐的内存，处理器需要作两次内存访问；而对齐的内存访问仅需要一次访问。
例如：
总体来说
结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法。
内存对齐是如何对齐的呢？
我们首先得掌握结构体的对齐规则：
1.第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。
2.其他成员变量要对齐到某个数字（对齐数）的整数倍的地址处。对齐数=编译器默认的一个对齐数 与 该成员大小的较小值。VS中默认的值为8 Linux中的默认值为4
3.结构体总大小为最大对齐数（每个成员变量都有一个对齐数）的整数倍。
4.如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处，结构体的整体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
例：
下面我们来做几个练习题练习一下吧。
练习1：
struct S1
{
char c1;
int a;
char c2;
};
int main()
{
struct S1 s;
printf("%d\n", sizeof(s));
return 0;
}
那么这个12是如何来的呢？
我们来画一下它的内存存储：
练习2：
struct S2
{
double d;
char c;
int i;
};
int main()
{
struct S2 s;
printf("%d\n", sizeof(s));
return 0;
}
结果为什么会是16呢？
同样的，我们也给大家画一下它的内存存储图：
练习3：
//结构体嵌套问题
struct S2
{
double d;
char c;
int i;
};
struct S3
{
char c1;
struct S2 s2;
double d;
};
int main()
{
struct S3 s;
printf("%d\n", sizeof(s));
return 0;
}
内存存储图：
那么在设计结构体的时候，我们既要满足对齐，又要节省空间，如何做到：
我们可以让占用空间小的成员尽量集中在一起。
//例如：
struct S1
{
char c1;
int i;
char c2;
};
struct S2
{
char c1;
char c2;
int i;
};S1和S2类型的成员一模一样，但是S1和S2所占空间的大小有了一些区别。S2占用的空间小。
结构体传参
struct S
{
int data[1000];
int num;
};
struct S s = { { 1, 2, 3, 4 }, 1000 };
//结构体传参
void print1(struct S s)
{
printf("%d\n", s.num);
}
//结构体地址传参
void print2(const struct S* ps)//const是为了防止ps被改变
{
printf("%d\n", ps->num);
}
int main()
{
print1(s); //传结构体
print2(&s); //传地址
return 0;
}在print1和print2函数中，print2函数好些。
print2传参时传的是地址，只传4个字节，快；
print1传的是形参，要临时拷贝，效率低。
位段
什么是位段
位段的声明和结构体是类似的，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。
eg:
struct A
{
int _a : 2;
int _b : 5;
int _c : 10;
int _d : 30;
};
A就是一个位段类型。
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(属于整型家族)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。
eg:
struct S
{
char a : 3;
char b : 4;
char c : 5;
char d : 4;
};
int main()
{
struct S s = { 0 };
s.a = 10;
s.b = 12;
s.c = 3;
s.d = 4;
return 0;
}空间是如何开辟的：
在VS中，(1)先开辟一个字节，若第二个变量的比特位多于为第一个变量开辟的字节所剩的比特位，则舍弃为第一个变量开辟的字节所剩的比特位，重新再开辟一个字节；(2)若赋值数大于位段大小，则从低地址向高地址放。
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。
枚举
枚举就是把可能的取值一一列举。
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
};
上面定义的都是枚举类型。
{}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。
eg:
enum Color//颜色
{
RED = 1,
GREEN = 2,
BLUE = 4
};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
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）
eg:
//联合类型的声明
union Un
{
char c;
int i;
};
//联合变量的定义
union Un un;
//计算联合变量的大小
printf("%d\n", sizeof(un));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）。
eg:
union Un
{
int i;
char c;
};
int main()
{
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));
return 0;
}
在编译器上运行后，我们可以看到这两个输出结果是一样的，所以这两个变量共用同一块内存是无疑的。
在面试中，经常会让我们判断计算机的大小端问题，我们就可以用联合来解决这个问题。
联合大小的计算
1.联合的大小至少是最大成员的大小。
2.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。
eg:
union Un1
{
char c[5];
int i;
};
union Un2
{
short c[7];
int i;
};
int main()
{
//下面输出的结果是什么
printf("%d\n", sizeof(union Un1));
printf("%d\n", sizeof(union Un2));
return 0;
}联合和结构体的巧妙使用：
//将long类型的IP地址，转换位点分十进制的表示形式
union ip_addr
{
unsigned long addr;
struct Ip
{
unsigned char c1;
unsigned char c2;
unsigned char c3;
unsigned char c4;
}ip;
};
int main()
{
union ip_addr my_ip;
my_ip.addr = 176238749;
printf("%d.%d.%d.%d\n", my_ip.ip.c1, my_ip.ip.c2, my_ip.ip.c3, my_ip.ip.c4);
return 0;
}