后台开发：核心技术与应用实践1.6.1　结构体、共用体、枚举的概念

1.6　结构体、公用体、枚举

1.6.1　结构体、共用体、枚举的概念

1.?结构体的声明方法

结构体的声明方法如下所示：

struct 结构名{

    数据类型 成员名;

    数据类型 成员名;

    ...

};

成员表由若干成员组成，每个成员都是该结构的一个组成部分，对每个成员也必须做类型声明。例1.11说明了结构体的使用方法。

【例1.11】　结构体使用范例。

#include<iostream>

#include<string.h>

using namespace std;

struct student{              // 声明一个结构体类型student

    int num;

    char name[20];

    int age;

};                          // 最后有一个分号

int main(){

    struct student stu1;        // 定义一个student类型的变量stu1

    student stu2;                // 定义时也可以不用struct

    stu1.num=1;                // 单独对st1的num元素赋值

    char temp[20]="Xiao ming";

    strncpy(stu1.name,temp,strlen(temp));

    stu1.age=10;

    cout<<stu1.num<<" "<<stu1.name<<" "<<stu1.age<<endl;

    student *stu3=&stu1;          // stu3是结构体的指针，指向stu1

    (*stu3).num=2;       // stu1的num值被修改成了2;

    cout<<stu1.num<<" "<<stu1.name<<" "<<stu1.age<<endl;

    return 0;

}

程序的执行结果是：

1 Xiao ming 10

2 Xiao ming 10

例1.11中声明了一个结构体类型student，定义了两个student类型的变量stu1和stu2，分别用了两种定义方法，分别是前面有struct关键字和没有struct关键字。这两种定义方法都是可以的，显然没struct关键字的使用更为方便。

引用结构体变量中成员的一般方式为：

结构体变量名.成员名

例1.11中，stu1.num表示结构体变量stu1中的成员数量的值。

指针也可以应用于结构体，例1.11中stu3就是一个结构体变量，指向stu1。

2.?共用体

共用体，用关键字union来定义，它是一种特殊的类。在一个共用体里可以定义多种不同的数据类型，这些数据共享一段内存，在不同的时间里保存不同的数据类型和长度的变量，以达到节省空间的目的。但同一时间只能储存其中一个成员变量的值。

共用体的声明方式为：

union 共用体类型名{

    数据类型 成员名;

    数据类型 成员名;

    ...

}变量名;

可以使用union判断系统是big endian（大端）还是little endian（小端）。

【例1.12】　判断系统是big endian还是little endian。

#include<iostream>

using namespace std;

union TEST{

    short a;

    char b[sizeof(short)];

};

int main(){

    TEST test;

    test.a=0x0102;// 不能引用共用体变量，只能引用共用体变量中的成员。

    if(test.b[0]==0x01&&test.b[1]==0x02){

        cout<<"big endian."<<endl;

    }

    else if(test.b[0]==0x02&&test.b[1]==0x01){

        cout<<"small endian."<<endl;

    }

    else{

        cout<<"unknown"<<endl;

    }

    return 0;

}

程序的执行结果是：

small endian.

其中，big endian是指低地址存放最高有效字节，little endian则是低地址存放最低有效字节。如果将0x1234abcd写入0x0000开始的内存中，则结果如表1-2所示。

表1-2　big endian和little endian的内存地址增长方向

地址     big endian   little endian

0x0000  0x12     0xcd

0x0001  0x34     0xab

0x0002  0xab     0x34

0x0003  0xcd     0x12

表1-2展示了0x1234abcd分别在big endian的系统和在little endian的系统上的内存地址是怎么样分布的。例如0x0000是1Byte的存储单元，0x12单元一共占了8bit，也就是1byte，即占用了1Byte。

目前，几乎所有网络协议都是采用big endian的方式来传输数据的，当两台采用不同字节序的主机通信时，在发送数据之前都必须经过字节序的转换成为网络字节序（big endian）后再进行传播。

3.?枚举

在实际问题中，有些变量的取值被限定在一个有限的范围内。例如，一个星期只有7天，一年只有12个月，一个班每周有6门课程等。如果把这些量说明为整型，字符型或其他类型显然是不妥当的。为此，C语言提供了一种称为“枚举”的类型，枚举类型在C++中也同样适用。在“枚举”类型的定义中列举出所有可能的取值，用来说明该“枚举”类型的变量取值不能超过定义的范围。应该说明的是，枚举类型是一种基本数据类型，而不是一种构造类型，因为它不能再分解为任何其他基本类型。

枚举的声明方式为：

enum 枚举类型名{枚举常量表列};

如同结构和共用体一样，枚举变量也可用不同的方式说明，即先定义后说明，同时定义说明或直接说明。

设有变量a, b, c是枚举类型weekday，可采用下述任一种方式：

enum weekday{ sun,mou,tue,wed,thu,fri,sat };

enum weekday a,b,c;

或者为：

enum weekday{ sun,mou,tue,wed,thu,fri,sat }a,b,c;

或者为：

enum { sun,mou,tue,wed,thu,fri,sat }a,b,c;

枚举值是常量，不是变量。不能在程序中用赋值语句再对它赋值。

例如对枚举weekday的元素再作以下赋值，都是错误的：

sun=5;

mon=2;

sun=mon;

只能把枚举值赋予枚举变量，不能把元素的数值直接赋予枚举变量，如下面的语句是正确的：

a=sum;

b=mon;

而下面的语句则是错误的：

a=0;

b=1;

如一定要把数值赋予枚举变量，则必须用强制类型转换，如：

a=(enum weekday)2;

其意义是将顺序号为2的枚举元素赋予枚举变量a，相当于：

a=tue;

还应该说明的是枚举元素不是字符常量也不是字符串常量，使用时不要加单、双引号。

【例1.13】　enum使用范例。

#include<iostream>

using namespace std;

int main(){

    enum weather{sunny,cloudy,rainy,windy};

    /*其中sunny=0,cloudy=1,rainy=2,windy=3,

    默认地，第一个枚举子被赋值为0*/

    enum fruits{apple=3,orange,banana=7,bear};

    /*也可以显式地赋值，接下来的枚举子取值是前面一个枚举子的取值+1，即orange=4，bear=8*/

    cout<<orange<<endl;

    enum big_cities{guangzhou=1,shenzhen=3, eijing=1,shanghai=2};

    /*同一枚举中的枚举子的取值不需要是唯一的*/

    return 0;

}

程序的执行结果是：

4

例1.13中定义了3个枚举类型：weather、fruits和big_cities，其中weather中的枚举子都被显式地赋值了，fruits中的枚举子只赋值了其中几个，没显式赋值的则是前面一个枚举子的取值+1。同一枚举类型中的枚举子的取值不需要是唯一的，可以相同。