一. 结构体

1. 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。
2.结构的声明:

自定义类型知识点小结

这里的tag指的是结构体的名称,原则上可以省略,但一般不建议省略。

举个例子,这里我们定义一个关于学生基本信息的结构体:

自定义类型知识点小结

3.结构体成员:

结构体的成员可以是标量,数组,指针,甚至是其他结构体。这里的标量指的是int , char , float , double等已经定义的类型。

4.结构体成员的访问

结构体成员的访问有两种方法:

(1)通过点操作符(.)访问。

(2)通过指向一个结构体的指针(->)访问。

继续沿用上面的例子:

自定义类型知识点小结

上面这个例子是利用点操作符来进行结构体成员的访问的。

自定义类型知识点小结

上面这个例子是利用指向结构体的指针来进行结构体成员的访问的。

5.结构体的自引用

结构体内禁止定义自身结构体变量,可以引用指针来解决这个问题。

举个例子:

自定义类型知识点小结

6.结构体的不完整声明

自定义类型知识点小结

这种做法是不可行的。

自定义类型知识点小结

解决方案:

自定义类型知识点小结

7. 结构体变量的定义和初始化

结构体初始化的方式和数组的初始化方式是一样的。

继续沿用之前的例子:

自定义类型知识点小结

8.结构体内存对齐

(1)为什么存在内存对齐?

1.平台原因

不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据,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尽可能在自然边界上对齐。原因是为了访问未对其的内存,处理器需要用两次内存访问;而对齐的内存访问仅需要一次访问。

(2)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。也就是说,第一个元素默认已对齐。但是需要注意的是,第一个成员也是有对齐数的。

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默认的值8,Linux中的默认值为4。

3.结构体总大小为最大对齐数的整数倍。

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的整数倍。


总体来说,结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法。


二. 位段

位段的声明和结构体类似,有两个不同:

1.位段的成员必须是int , unsigned int 或 signed int 。

2.位段的成员名后面有一个冒号和一个数字。


举个例子:

自定义类型知识点小结

A就是一个位段类型。

那么位段A的大小是多少?

自定义类型知识点小结

冒号后面的数字指的是比特位的位数。

所以位段A的大小,即sizeof(struct A)=8

对于位段,一般不考虑内存问题。


三. 枚举

枚举就是把可能的取值一一列举。

1. 枚举类型的定义

举个例子:

自定义类型知识点小结

{ }中的内容就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。

枚举常量就是整数,但是对于枚举变量的赋值不能直接赋整数,依旧要将其赋成枚举常量。

例如:

自定义类型知识点小结


枚举的优点:

1.增加代码的可读性和可维护性。

2.便于调试。


四. 联合

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。

举个例子:

自定义类型知识点小结

这个联合体的大小就是4,即int的大小。

联合体也要考虑内存对齐的问题。当最大成员大小不是最大对齐数的整数倍时,就要对齐到最大对其数的整数倍。

比如:

自定义类型知识点小结

这个例子中,sizeof(union Un1)=8;   sizeof(union Un2)=16。


以上就是关于自定义类型的基础知识小结,希望对大家有帮助!

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