C语言中struct, union, enum 三大复合数据类型
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struct結構體
struct聲明一個結構體，它將一些相關聯的數據打包成一個整體。
首先看結構體占用內存空間的大小。
struct?student
{
?
}stu;
sizeof(stu)是多少？
這里我們聯想到前面講到的模子的概念，大概就知道答案了。
關于求結構體所占內存空間的大小，我們遵循字節對齊的原則，計算的出的結果是8的倍數。看下面的代碼：
struct?student
{
????char?i;
????int?x;
????float?c;
????double?a;
}stu;
結果是24。分析為什么？
一個很少用的概念：柔性數組。在計算結構體大小時，并不計算在內，他和結構體沒有任何聯系。
struct?student
{
????char?i;
????int?x;
????float?c;
????double?a;
????int?m[];
}
結果是多少？為什么？
運算符sizeof可以計算出給定類型的大小，對于32位系統來說，sizeof(char) = 1; sizeof(int) = 4。基本數據類型的大小很好計算，我們來看一下如何計算構造數據類型的大小。
C語言中的構造數據類型有三種：數組、結構體和共用體。
數組是相同類型的元素的集合，只要會計算單個元素的大小，整個數組所占空間等于基礎元素大小乘上元素的個數。
結構體中的成員可以是不同的數據類型，成員按照定義時的順序依次存儲在連續的內存空間。和數組不一樣的是，結構體的大小不是所有成員大小簡單的相加，需要考慮到系統在存儲結構體變量時的地址對齊問題。看下面這樣的一個結構體：
struct stu1
????????? {
??????????????? int i;
??????????????? char c;
??????????????? int j;
????????? }；
先介紹一個相關的概念——偏移量。偏移量指的是結構體變量中成員的地址和結構體變量地址的差。結構體大小等于最后一個成
員的偏移量加上最后一個成員的大
小。顯然，結構體變量中第一個成員的地址就是結構體變量的首地址。因此，第一個成員i的偏移量為0。第二個成員c的偏移量是第一個成員的偏移量加上第一個
成員的大小（0+4）,其值為4；第三個成員j的偏移量是第二個成員的偏移量加上第二個成員的大小（4+1）,其值為5。
實際上，由于存儲變量時地址對齊的要求，編譯器在編譯程序時會遵循兩條原則：一、結構體變量中成員的偏移量必須是成員大小的整數倍（0被認為是任何數的整數倍） 二、結構體大小必須是所有成員大小的整數倍。
對照第一條，上面的例子中前兩個成員的偏移量都滿足要求，但第三個成員的偏移量為5，并不是自身(int)大小的整數倍。編譯器在處理時會在第二個成員后面補上3個空字節，使得第三個成員的偏移量變成8。
對照第二條，結構體大小等于最后一個成員的偏移量加上其大小，上面的例子中計算出來的大小為12，滿足要求。
再看一個滿足第一條，不滿足第二條的情況
struct stu2
????????? {
??????????????? int k;
??????????????? short t;
????????? }；
成員k的偏移量為0；成員t的偏移量為4，都不需要調整。但計算出來的大小為6，顯然不是成員k大小的整數倍。因此，編
譯器會在成員t后面補上2個字節，使得結構體的大小變成8從而滿足第二個要求。
由此可見，大家在定義結構體類型時需要考慮到字節對齊的情況，不同的順序會影響到結構體的大小。對比下面兩種定義順序
struct stu3
????????? {?
??????????????? char c1;?
??????????????? int i;
??????????????? char c2;
????????? }
struct stu4
????????? {
??????????????? char c1;
??????????????? char c2;
??????????????? int i;
????????? }
雖然結構體stu3和stu4中成員都一樣，但sizeof(struct stu3)的值為12而sizeof(struct stu4)的值為8。
如果結構體中的成員又是另外一種結構體類型時應該怎么計算呢？只需把其展開即可。但有一點需要注意，展開后的結構體的第一個成員的偏移量應當是被展開的結構體中最大的成員的整數倍。看下面的例子：
struct stu5
??????????????? {
??????????????? short i;
??????????????? struct?
??????????????? {
?????????????????? char c;
?????????????????? int j;
??????????????? } ss;?
??????????????? int k;
????????? }
結構體stu5的成員ss.c的偏移量應該是4，而不是2。整個結構體大小應該是16。
如何給結構體變量分配空間由編譯器決定，以上情況針對的是Linux下的GCC。其他平臺的C編譯器可能會有不同的處理。
Union共用體
union維護足夠的空間來放置多個數據成員中的一種，而不是每一個數據成員配置空間。在union中所有的數據成員共用一個空間，同一時間只能存儲一個數據成員，所有的數據成員具有相同的起始地址。
union?state
{
??char?ch;
??int?intmax;
??char?*sh;
??double?dou;
}st;
在上面的共用體中，union的內存空間就是double所占用的空間8.
那么，在計算機里面，數據的存儲和系統的結構有關系，大端小段對數據存儲又有什么關系？
大端模式：子數據的高字節存儲在低地址，而子數據的低字節則存放在高地址中。
小端模式：子數據的高字節存儲在高地址，而子數據的低字節則存放在低地址中。
union型數據所占據的空間等于最大的成員所占的空間。對union型的成員的存取都是相對于該聯合體基地址的偏移量為0開始，也就是聯合體的訪問不論對哪個變量的存取都是從union的首地址位置開始。
既然這樣，我們就可以通過union來判斷當前系統的模式。
如果取出的低地址上的值為0，毫無疑問，這是大端模式，如果取出的是低地址上的值為1，就是小端模式。
int?checkState()
{
??union?check
??{
????int?i;
????char?ch;??
??}c;
??c.i?=?1;
??return?(c.ch==1);
}
?
程序代碼如上所示。
?
enum枚舉
一般的定義如下：
enum?enum_type_name
{
????ENUM_CONST_1,
????ENUM_CONST_2,
?????.....
????ENUM_CONST_B,?
}enum_variable_name;
enum_type_name?是自定義的一種數據類型名，而enum_variable_name?為enum_type_name?類型的一個變量，也就是枚舉變量。實際上enum_type_name?類型是一個變量取值范圍的限定，而花內是他的取值范圍。括號里面的成員都是常量，也就是枚舉常量。enum變量類型還可以給其中的常量符號賦值，如果不賦值就會從被賦值的那個常量開始一次家1，都沒有賦值就從0開始一次加1.例如：
enum?color
{
??GREEN?=?1,
??RED,
??BLUE,
??GREEN_RED?=?8,
??GREEN_BLUE
}colorVal;
則枚舉常量的值為：
?GREEN?=?1,
??RED?=?2,
??BLUE?=?3,
??GREEN_RED?=?8,
??GREEN_BLUE?=?9，
那么sizeof(colorVal)的大小是？答案是4.因為colorVal是一個枚舉變量，而枚舉變量代表的是一個整數
轉載于:https://my.oschina.net/kutengshe/blog/401959
總結
以上是生活随笔為你收集整理的C语言中struct, union, enum 三大复合数据类型的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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