目录
- 前言
- 结构体
- 结构的自引用
- typedef函数
- 结构体内存对齐
- 修改默认对齐数
- 位段
- 什么是位段
- 位段的内存分配
- 位段的跨平台问题
- 位段的意义以及应用
- 枚举
- 枚举常量的赋值
- 枚举的优点
- 总结
前言
欢迎来到戴佳伟的小课堂,那今天我们讲啥呢?
问得好,我们今天要讲一个未来数据结构中各种表中最常用的结构–详细讲解结构体,我们也会学枚举,通过用枚举写出星期表,也会引出一种算法,既然说了这么多,那就跟着我往下,你会收益匪浅。
//空间是如何开辟的?
结构体
结构体在我们学习数据结构与完成一些基础项目中使用的很多
结构体: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
而他的一般形式也是:
struct tag{member-list;}variable-list;
这也是数据结构基本格式,
如何使用?
struct Stu{char name[20];//名字int age;//年龄char sex[5];//性别char id[20];//学号}; //分号不能丢
我们在main函数里写出
struct Stu s = { "yangjie", 25, '男',12345 };//对结构体变量的定义和初始化
在struct中强调一一对应的关系。
结构的自引用
我们知道链式结构的构成,一个结构连着一个结构,形成链式结构,那我们思考的是,我能在链式表自己引用自己。这也是本文的第一个问题
struct Node{int data;struct Node next;};
为什么错误呢,这个大家应该可以想象,第三个成员c是个A类型,c的第三个成员也是个A类型,那么会一直有pp.c.c.c.c.c.c.c……,此结构体的大小没有结束,那么肯定是错误的,编译的时候肯定通不过。那么怎么能是引用自身呢,这就要看指针的功能了。
欸 我们就引出了新的概念 用指针代替直接引用达到读取到下一个结构体的功能。
正确的写法:
struct Node{int data;struct Node* next;};
typedef函数
C语言允许用户使用 typedef 关键字来定义自己习惯的数据类型名称,来替代系统默认的基本类型名称、数组类型名称、指针类型名称与用户自定义的结构型名称、共用型名称、枚举型名称等。一旦用户在程序中定义了自己的数据类型名称,就可以在该程序中用自己的数据类型名称来定义变量的类型、数组的类型、指针变量的类型与函数的类型等。
那我们就知道不一定一直要使用struct 类型 我们可以使用Node代替struct,代码如下:
typedef struct Node{int data;struct Node* next;}Node;
结构体内存对齐
我们已经掌握了结构体的基本使用了。
现在我们深入讨论一个问题:计算结构体的大小。
这也是一个特别热门的考点: 结构体内存对齐
为了让你们有更好的理解这个意思,我先出个题,大家思考下:
struct S2{char c1;char c2;int i;};int main(){printf("%d", sizeof(struct S2));}
大家认为答案是多少,6? 8? 12?
这时候大家会提出疑问为啥是这个答案,这时候我要提出规则了
首先得掌握结构体的对齐规则:
- 第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。
- 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
- 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。
- 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
大家可能看不懂,简单来说第一位正常占进去,后面的要按照对齐数比较后进行排位,很有意思的是内存有脾气,他只放在他的位数倍数上
按照这种讲解我们发现这种题目的规律以及使用规则去练习sizeof(struct)的使用。
为什么存在内存对齐” />修改默认对齐数 之前我们见过了 #pragma 这个预处理指令,这里我们再次使用,可以改变我们的默认对齐数,代码如下: 结论: 位段(bit-field)是以位为单位来定义结构体(或联合体)中的成员变量所占的空间。含有位段的结构体(联合体)称为位段结构。采用位段结构既能够节省空间,又方便于操作。 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。 我们思考下sizeof(struct node)的大小 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。 根据上面的代码我们可以看看大小 我们在生活总是遇见暴力枚举解题的概念,那我们今天就介绍枚举。 枚举顾名思义就是一一列举。 把可能的取值一一列举。 比如我们现实生活中: 一周的星期一到星期日是有限的7天,可以一一列举 以上定义的 enum Day , enum Sex , enum Color 都是枚举类型。 这是最基础的枚举常量的赋值。 我们会发现Tues是2,其实我们也发现enum类型为int 类型大小 所以枚举规则则是: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 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: 时间过的好快,一瞬间写到了结构体的相关内容,一瞬间又老了一岁,希望看完我的文章有所收获,感谢大家的支持,我还会继续创作的#include #pragma pack(8)//设置默认对齐数为8struct S1{char c1;int i;char c2;};#pragma pack()//取消设置的默认对齐数,还原为默认#pragma pack(1)//设置默认对齐数为1struct S2{char c1;int i;char c2;};#pragma pack()//取消设置的默认对齐数,还原为默认int main(){//输出的结果是什么?printf("%d\n", sizeof(struct S1));printf("%d\n", sizeof(struct S2));
结构在对齐方式不合适的时候,我么可以自己更改默认对齐数.位段
什么是位段
位段的声明和结构是类似的,有两个不同:struct node{unsigned int a:4; //位段a,占4位unsigned int:0; //无名位段,占0位unsigned int b:4; //位段b,占4位int c:32; //位段c,占32位int:6;//无名位段,占6位};
位段的内存分配
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。//一个例子struct S{char a:3;char b:4;char c:5;char d:4;};struct S s = {0};s.a = 10;s.b = 12;s.c = 3;s.d = 4;//空间是如何开辟的?
位段的跨平台问题
位段的意义以及应用
在网络协议中运用广泛,后面我会在网络继续讲解此知识。
我尽量在网上查找资料,解答大家问题。枚举
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};
{}中的内容是枚举类型的可能取值,也叫 枚举常量 。枚举常量的赋值
enum Color//颜色{RED=1,GREEN=2,BLUE=4};
现在我们在讲下枚举常量的使用enum Day//星期{Mon=1,Tues,Wed,Thur,};#includeint main(){printf("%d", Tues);}
枚举的优点
总结