结构体、公用体、枚举
一.结构体类型
1.结构体变量的定义与使用
? 定义结构体变量的方式
? 先申明结构体类型再定义变量名
struct stu //stu:结构体类型名
{
成员列表
};
struct stu Lucy; //Lucy:结构体变量名
? 在声明类型的同时定义变量
struct stu //stu:结构体类型名
{
成员列表
}Lucy,Bob; //Lucy、Bob:结构体变量名
? 直接定义结构体类型变量（无类型名）
struct //无类型名
{
成员列表
}Lucy、Bob; //Lucy、Bob:结构体变量名
? 结构体类型名：指定了一个结构体类型，它相当于一个模型，但其中并无具体数据，系统对之也不分配实际的内存单元。
? 结构体变量名：实际分配空间——为了能在结构体中使用结构体类型的数据，应当定义结构体类型的变量，并在其中存放具体的数据。
? 比较推荐的写法
typedef struct stu
{
成员列表
}STU; //使用typedef重新定义一个结构体类型名
STU Lucy,Bob; //使用STU去定义相应的对象
类型与变量分开定义，当一个结构体类型有多个文件需要使用时，可以将类型定义放在放在一个.h文件中，需要使用的文件包含相应的头文件即可。
? 注意事项：
1.结构体变量成员必须单独使用：结构体变量名.成员名
例如：Lucy.num = 101;
scanf("%c",&Lucy.sex);
printf("%s\n",Lucy.name);
2.具有相同类型的结构体变量可以相互赋值，多用于结构体成员整体操作（排序等）
例如：Bob = Lucy；
3.结构体可以在定义的时候进行初始化
例如：STU Lucy = {12,"hello",‘m‘}；
4.允许嵌套定义结构体变量，成员引用多级引用
例如：Lucy.birthday.month = 12;
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#include <stdio.h>
typedef struct stu
{
int num;
char name[10];
char sex;
}STU;
int main(int argc,char *argv[])
{
STU boy1,boy2,girl = {15,"lucy",‘w‘};
printf("input boy2 num name sex:");
scanf("%d %s %c",&boy2.num,boy2.name,&boy2.sex);
boy1 = boy2;
printf("boy1.num = %d,boy1.name = %s,boy1.sex = %c\n",boy1.num,boy1.name,boy1.sex);
printf("boy2.num = %d,boy2.name = %s,boy2.sex = %c\n",boy2.num,boy2.name,boy2.sex);
printf("girl.num = %d,girl.name = %s,girl.sex = %c\n",girl.num,girl.name,girl.sex);
return 0;
}
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#####2.结构体数组
? 结构体数组中每个数组元素都是一个结构体类型的数据
? 直接定义结构体数组
struct student
{
int num;
char name[10];
int age;
}edu[2];
? 结构体数组的引用
edu[0].num = 10;
strcpy(edu[0].name,"Lucy");
edu[0].age = 24;
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//定义一个结构体数组
#include <stdio.h>
typedef struct stu
{
int num;
char name[10];
float score;
}STU;
int main(int argc,char *argv[])
{
STU msg[3] = {
{15,"lucy",88.5},
{16,"peter",91.5},
{101,"bob",62.5}
};
int i;
float aver,sum = 0;
for(i = 0;i < 3;i++)
{
sum = sum + msg[i].score;
}
aver = sum/3;
printf("axer = %f\n",aver);
return 0;
}
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3.结构体指针
指向结构体变量首地址的指针，通过结构体指针即可访问该结构体变量
? 结构体指针变量定义：
struct 结构体名 *结构体指针变量 例如：struct student *p = &Lucy;
? 利用结构体指针变量访问结构体变量的各个成员
1.Lucy.num = 101;
2.(*p).num = 101;
3.p->num = 101; //"->"称为指向运算符
4.(&Lucy)->num = 101;
? 结构体指针主要用于结构体变量传参以及链表中
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//利用结构体指针变量访问结构体变量的成员
#include <stdio.h>
typedef struct stu
{
int num;
char name[10];
float score;
}STU;
int main(int argc,char *argv[])
{
STU Lucy = {100,"Lucy",80};
STU *p = &Lucy;
printf("num = %d,num = %d\n",Lucy.num,p->num);
printf("name = %s,name = %s\n",Lucy.name,(*p).name);
printf("score = %.2f,score = %.2f\n",Lucy.score,(&Lucy)->score);
return 0;
}
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######4.结构体的内存分配
? 结构体对其，默认对其原则
1.数据类型对其值：
char型数据自身对其值为1，short为2，int、float为4,double(windows:8,Linux:4)
解释：
char变量只要有一个空余的字节即可存放
short要求首地址能被2整除
int、float、double同理
2.结构体的对其值：
其成员中自身对其值最大的那个值
解释：
结构体最终对其按照数据成员中最长的类型的整数倍
3.分析以下结构体所占空间大小
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struct stu1
{
char a;
int b;
short c;
}STU1; //sizeof(STU1) = 12
struct stu2
{
int b;
char a;
short c;
}STU2; //sizeof(STU2) = 8
struct stu3
{
char a;
int b;
}STU3; //sizeof(STU3) = 8
复制代码 ? 指定对其原则：使用#pragma pack改变默认对其原则
1.格式：#pragma pack(value) //value：指定对其值
? value只能是：1 2 4 8
? 指定类型值与数据类型对其值相比取较小值
例如：设为1：则short、int、float等均为1
设为2：则char仍为1，short为2，int变为2
2.分析一下结构体所占空间大小
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#pragma pack (1)
struct stu
{
char a;
int b;
short c;
}STU; //sizeof(STU) = 7
#pragma pack (8)
struct stu1
{
char a;
int b;
short c;
}STU; //sizeof(STU) = 12
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5.位段的使用
? 位段的定义
struct packed_data
{
unsigned int a:2;
unsigned int b:6;
unsigned int c:4;
unsigned int d:4;
unsigned int i;
}data; //其中a,b,c,d分别占2位，6位，4位，4位，i为整型占字节（32位）
? 位段的使用
data.a = 2; //赋值时，不要超出位段定义的范围；如果位段成员a定义为2位，最大值为3,即（11）2，所以data a = 5，就会取5的低两位进行赋值
? 位段定义的重要说明
1.位段成员的类型必须指定为整型或字符型，即char、short、int、long型，不能是浮点型，也不能定义位段数组。
2.一个位段必须存放在一个存储单元中，不能跨两个单元，即第一个单元空间不能容纳下一个位段，则该空间不用，而从下一个单元起存放该位段
3.位段的长度不能大于存储单元的长度。
4.如果一个位段要从下一个存储单元开始，可以定义：
unsigned a:1;
unsigned b:2;
unsigned :0; //长度为0的位段，其作用是使下一个位段从下一个存储单元开始存放，将a、b存储在一个存储单元中，c另存在下一个单元
unsignde c:3;(另一个位段)
5.可以定义无意义的位段，如：
unsigned int a: 1;
unsigned int : 2;
unsigned int b: 3;
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#include <stdio.h>
typedef struct
{
unsigned int a:1;
unsigned int b:2;
unsigned int c:3;
}M; //sizeof(M) = 4
typedef struct b
{
unsigned int a:1;
unsigned int b:2;
unsigned int c:32;
}B; //sizeof(B) = 8
int main(int argc,char *argv[])
{
M k;
k.a = 1;
printf("k.a = %d\n",k.a); //k.a = 1
k.b = 1;
printf("k.b = %d\n",k.b); //k.b = 1
// k.b = 4;
// printf("k.b = %d\n",k.b); //k.b = 0
k.c = 4;
printf("k.c = %d\n",k.c); //k.c = 4
// printf("k.a_len = %d\n",sizeof(k.a)); //错误，sizeof()是测字节长度，k.a是位段
printf("M_len = %d\n",sizeof(M)); //M = 4
printf("B_len = %d\n",sizeof(B)); //B = 12
return 0;
}
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二.共用体类型（联合体类型）
? 共用体的定义
与结构体非常类似，有三种方式，推荐使用以下这种方式
typedef union data
{
short int num; //短整型2字节
char sex; //字符型1字节
float score; //浮点型4字节
}DATA;
DATA a,b;
? 共用体的引用
a.num(引用共用体变量中的整型变量num)
a.sex(引用共用体变量中的字符型变量sex)
a.score(引用共用体变量中的实型变量score)
? 共用体的特点
? 同一内存段可以用来存放几种不同类型的成员，但每一瞬时只能存放其中一个成员，只有一种起作用，而不是同时存放几个。也就是说，在共用体变量中只能存放一个值。
? 共用体变量中起作用的成员是最后一次存放的成员，在存入一个新的成员后原有的成员的值会被覆盖。
? 共用体变量的地址和它的各成员的地址都是同一地址。
? 共用体变量的初始化，但初始化表中只能有一个常量。
例如：union data a={123}; //初始化共用体为第一个成员
? 共用体变量所占的内存长度等于最长的成员的长度，而结构体变量所占的内存长度是各成员占的内存长度之和。
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//共用体
#include <stdio.h>
typedef union stu
{
char x;
short int y;
int z;
double m;
}STU; //sizeof(STU) = 8
int main(int argc,char *argv[])
{
STU a={10};
union stu *p = &a;
a.x = 5;
a.y = 6;
a.z = 15;
printf("a.x+a.y = %d\n",a.x+a.y); //a.x+a.y=30,起作用的是最后一次存放的成员的值
printf("STU_len = %d\n",sizeof(STU)); //STU_len = 8,共用体变量所占的内存长度等于最长的成员的长度
printf("p = %p\n",p); //p = 0xbfdd7c84,共用体变量的地址和它的各成员的地址都是同一地址
printf("p->x = %p\n",&(p->x)); //p->x = 0xbfdd7c84
printf("p->y = %p\n",&(p->y)); //p->y = 0xbfdd7c84
printf("p->z = %p\n",&(p->z)); //p->z = 0xbfdd7c84
printf("p->m = %p\n",&(p->m)); //p->m = 0xbfdd7c84
return 0;
}
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三.枚举类型
将变量的值一一列举出来，变量的值只限于列举出来的值的范围内。
? 枚举类型的定义
enum 枚举名
{
枚举值表
}；
? 在枚举值表中应列出所有可用值，也称为枚举元素。
? 枚举变量仅能取枚举值所列元素。
例如：enum week //week为枚举类型
{
sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat //枚举元素（枚举常量）
};
enum week workday,weekday; //workday、weekday为枚举变量
? workday与weekday只能取sun……sat中的一个
例如：workday = mon; //正确
weekday = tue //正确
workday = abc //错误，枚举之中没有abc
? 枚举类型的注意事项
1.枚举值是常量，不能在程序中用赋值语句再对它赋值。
例如：sun = 5; mon = 2; thu = hel; //都是错误的
2.每一个枚举元素都代表一个整数，C语言在编译时按定义时的顺序默认它们的值为0,1,2,3,……。
例如：在上面week的定义中，sun值为0，mon值为1，……，sat值为6
3.可以改变枚举值的默认值。
例如：enum week
{
sun=3,mon,tue,wed,thu,fri,sat
}; //此时sun=3,mon=4,tue=5,……以此类推……,sat=9
4.枚举元素可以用来作判断比较，枚举元素的比较规则是按其在初始化时指定的整数来进行比较的。
例如：if(workday == mon) ......
if(workday > sun) ......
5.枚举变量就是一整型变量。
6.枚举也可以定义数组。
例如：enum week a[10];
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//共用体
#include <stdio.h>
enum week
{
sun = 2,mon,tue,wed,thu,fri,sat //mon = 3,tue = 4,……,sat = 9
}a,b,c;
enum bool
{
false,true //false = 0,true = 1
}bl;
int main(int argc,char *argv[])
{
a = sun;
b = mon;
c = tue;
printf("a = %d\n",a); //a = 2
printf("b = %d\n",b); //b = 3
printf("c = %d\n",c); //c = 4
// sun = 100; //错误，枚举值是常量，不可改
// printf("sun = %d\n",sun);
a = 100; //枚举变量可以改
printf("a = %d\n",a); //a = 100
printf("a_len = %d\n",sizeof(a)); //a_len = 4,枚举变量就是一整型变量
bl = true;
if(bl == true)
printf("bl为真\n");
bl = 1;
if(bl == true) //枚举元素可以用来作判断比较
printf("bl为真\n");
return 0;
}
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