struct、union、enum and sizeof

66 阅读 0 评论 44 点赞

我是靠谱客的博主谦让太阳，这篇文章主要介绍struct、union、enum and sizeof，现在分享给大家，希望可以做个参考。

struct

1、结构体和数组的区别：可以再结构体里声明数组；结构体变量可以相互赋值，而数组不行。

2、struct与class的区别：class的成员访问权限默认是private，而struct成员的是public。

3、结构体的定义：

（1）可递归。结构体内部可以使用指针指向自己。例如，链表。

（2）可嵌套。结构体内部可以包含其他的结构体。

4、结构体中的位域。

在存储信息时，不需要占用一个完整的字节，而只需要占几个或一个二进制位。

位域定义与结构定义相仿，其形式为：

struct 位域结构名

{

类型说明符位域名：位域长度

};

例如：

struct bs
{
int a:8;
int b:2;
int c:6;
}data;
分析：data为bs变量，共占两个字节。其中位域a占8位，位域b占2位，位域c占6位。

对于位域的定义尚有以下几点说明：

1. 由于位域不允许跨两个字节，因此位域的长度不能大于一个字节的长度，也就是说不能超过8位二进位。如一个字节所剩空间不够存放另一位域时，应从下一单元起存放该位域。也可以有意使某位域从下一单元开始。

2. 位域可以无位域名，这时它只用来作填充或调整位置。无名的位域是不能使用的。

例如：

struct bs

{

unsigned a:4

unsigned :0 /*空域*/

unsigned b:4 /*从下一单元开始存放*/

unsigned c:4

}

在这个位域定义中，a占第一字节的4位，后4位填0表示不使用，b从第二字节开始，占用4位，c占用4位。

union

结构体和共用体都是由多个不同类型的数据类型成员组成，但是在任一时刻，共用体中只存放了一个被选中的成员。而结构体

中所有成员都纯在。对于共用体的不同成员赋值，将会对其他成员重写，原来成员的值就不存在了。

（1）结构体占用内存，可能超过各个成员内存量的和，而共用体占用的内存为各个成员中占用最大者内存。

（2）union和struct在内存中的存放顺序是从地地址开始存放的。

大端存储：数据的高字节存放在低地址中。小端存储：数据的低字节存放在低地址中。

enum

（1）定义

enum 枚举类型名
　　{
枚举表
　　}

例如：

enum ColorEnum1
　　{

　　红色, //注意，系统会默认给它赋值为0

　　蓝色, //系统赋值为1

　　黑色, //系统赋值为2

　　粉红色 //系统赋值为3

　　}

enum ColorEnum2
　　{

　　红色=1, //用户自己赋值所以枚举是一组符号名称/值配对

　　蓝色, // 系统赋值为2

　　黑色=1, //用户自己赋值1

　　粉红色 //系统赋值为2

　　}

所以可以看出，系统会自己给没有赋值的常量赋值，但赋值的方式是按照上一个的值+1来进行操作的

sizeof（struct/union/enum）

一般32位机子上各个数据类型所占的存储空间如下：

char：8位

short：16位

int：32位

long：32位

float：32位

double：64位

一、struct，结构体。

请牢记以下3条原则：（在没有#pragma pack宏的情况下）

1、数据成员对齐规则：结构体（struct）的数据成员，第一个数据成员放在offset为0的地方，之后的每个数据成员存储的起始位置要从该成员大小的整数倍开始（比如int在32位机子上为4字节，所以要从4的整数倍地址开始存储）。

2、结构体作为成员：如果一个结构体里同时包含结构体成员，则结构体成员要从其内部最大元素大小的整数倍地址开始存储

（如struct a里有struct b,b里有char,int ,double等元素，那么b应该从8(即double类型的大小)的整数倍开始存储）。

3、结构体的总大小：即sizeof的结果。在按对齐原则计算出来的大小的基础上，必须还得是其内部最大成员的整数倍.

不足的要补齐（如struct里最大为double，现在计算得到的已经是11，则总大小为16）。

例子：

typedef struct bb
{
int id;
//[0]....[3]
表示4字节
double weight;
//[8].....[15]　　　　　　原则1
float height;
//[16]..[19],总长要为8的整数倍,仅对齐之后总长为[0]~[19]为20，补齐[20]...[23]　　　　　原则3
}BB;
typedef struct aa
{
int
id;
//[0]...[3]　　　　　　　　　　原则1
double score;
//[8]....[15]　　　　
short grade;
//[16],[17]　　　　　　　　
BB b;
//[24]......[47]　　　　　　　原则2（因为BB内部最大成员为double,即8的整数倍开始存储）
char name[2]; //[48][49]
}AA;
int main()
{
cout<<sizeof(AA)<<" "<<sizeof(BB)<<endl;
return 0;
}

输出结果为56 24

编译器中提供了#pragma pack(n)来设定变量以n字节对齐方式。//n为1、2、4、8、16...

1、n字节对齐就是说变量存放的起始地址的偏移量有两种情况：第一、如果n大于等于该变量所占用的字节数，那么偏移量必须满足默认的对齐方式，即该变量所占用字节数的整数倍；第二、如果n小于该变量的类型所占用的字节数，那么偏移量为n的倍数，不用满足默认的对齐方式。

2、结构体的总大小也有个约束条件，分下面两种情况：如果n大于所有成员变量类型所占用的字节数，那么结构的总大小必须为占用空间最大的变量占用的空间数的倍数；否则必须为n的倍数。

所以在上面的代码前加一句#pragma pack(1)，则代码输出为

bb：(0~3)+(4~11)+(12~15)=16;

aa：(0~1)+(2~5)+(6~13)+(14~15)+(16~31)=32，也就是说，#pragma pack(1)就是没有对齐规则。

再考虑#pragma pack(4)，

bb：(0~3)+(4~11)+(12~15)=16;

aa：(0~1)+(4~7)+(8~15)+(16~17)+(20~35)=36

二、union共用体（联合）

在union中，所有的共用体成员共用一个空间，并且同一时间只能储存其中一个成员变量的值。其长度为联合体中元类型最大的变量长度的整数倍。并且要考虑其他成员变量的对齐。

union foo
{
char s[10];
int i;
}

sizeof(foo) 的内存空间的长度为12，而并不是数组的长度10。考虑对齐，必须要是4（int的大小）的整数倍。

若把int改为double，则foo的内存空间为16，是double型的两倍。

union
mm{
char
a;//元长度1
1
int
b[5];//元长度4
20
double
c;//元长度8
8
int
d[3];
12
};

考虑到8和12的对齐，所以sizeof(mm)=24。

三、enum

enum只是定义了一个常量集合，里面没有元素，把它当做int型存储，所以sizeof的大小为4 byte。

【大小端】

判断大小端的方法：1、利用指针，2、利用union。

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
int x = 0x10000001;
char *p = (char *)&x;
if (*p)
{
printf("littlen");
printf("%dn", *p);
}
else
{
printf("largen");
}
system("pause");
return 0;
}

#include "stdio.h"
#include<stdlib.h>
int main()
{
union w
{
int a;
//4 bytes
char b; //1 byte
} c;
c.a = 1;
if (c.b == 1)
printf("It is Little_endian!n");
else
printf("It is Big_endian!n");
system("pause");
return 1;
}

下面这段代码输出也耐人寻味。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
union {
char i[4];
short x;
}s;
int main()
{
s.x = 0;
s.i[0] = 256;
s.i[1] = 255;
s.i[2] = 254;
s.i[3] = 253;
printf("s.x is %d n", s.x);
printf("s.i[0] is %d n", s.i[0]);
printf("s.i[1] is %d n", s.i[1]);
printf("s.i[2] is %d n", s.i[2]);
printf("s.i[3] is %d n", s.i[3]);
system("pause");
}