自定义类型详解(下)

2.位段

2.1 什么是位段

位���的声明和结构是类似的，有两个不同：

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。

比如：

struct A{ int _a:2; int _b:5; int _c:10; int _d:30;};

A就是一个位段类型。

那位段 A 的大小是多少？ 答案是8 为什么呢？ 下图的a占2个bit位 b占3位 c占10个 d占30个 加起来是47个bit位  但是结果打印了8（八个字节等于64个bit位）为什么呢？ ——>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。在这里是int类型 所以开辟的是4个字节即是32个bit位 a+b+c=17 a+b+c+d>32 所以第一次开辟的32位放a+b+c 第二次开辟的放d(30)，所以第一次开辟剩下了了15个bit位 so~那我可不可以把d的一部分放到剩下的15位里 另一部分放到第二次开辟的空间里 事实是这样吗？   答：C语言标准没有给出相应的规定 要看编译器

2.2 位段的内存分配

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 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？

2.3 位段的跨平台问题  

1. int 位段被当成有符号数还是无符号数是不确定的。 2. 位段中最大位的数目不能确定。（ 16 位机器最大 16 ， 32 位机器最大 32 ，写成 27 ，在 16 位机 器会出问题。 3. 位段中的成员在内存中从左向右分配，还是从右向左分配标准尚未定义。 4. 当一个结构包含两个位段，第二个位段成员比较大，无法容纳于第一个位段剩余的位时，是 舍弃剩余的位还是利用，这是不确定的。

总结： 跟结构相比，位段可以达到同样的效果，但是可以很好的节省空间，但是有跨平台的问题存在。 

2.4 位段的应用  

3.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。 性别有：男、女、保密，也可以一一列举。 月份有 12 个月，也可以一一列举

3.1 枚举类型的定义 

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};

以上定义的 enum Day ， enum Sex ， enum Color 都是枚举类型。 {} 中的内容是枚举类型的可能取值，也叫 枚举常量 。 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。

例如：

enum Color//颜色{ RED=1, GREEN=2, BLUE=4};

3.2 枚举的优点

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： 1. 增加代码的可读性和可维护性 2. 和 #define 定义的标识符比较枚举有类型检查，更加严谨。 3. 防止了命名污染（封装） 4. 便于调试 5. 使用方便，一次可以定义多个常量

4. 联合（共用体）

4.1 联合类型的定义

联合也是一种特殊的自定义类型 这种类型定义的变量也包含一系列的成员，特征是这些成员公用同一块空间（所以联合也叫共用体）。 比如：

//联合类型的声明union Un { char c; int i; }; //联合变量的定义union Un un; //计算连个变量的大小printf("%d\n", sizeof(un));

4.2 联合的特点 

 联合的成员是共用同一块内存空间的，这样一个联合变量的大小，至少是最大成员的大小（因为联 合至少得有能力保存最大的那个成员）。

union Un { int i; char c; }; union Un un; // 下面输出的结果是一样的吗？printf("%d\n", &(un.i)); printf("%d\n", &(un.c)); //下面输出的结果是什么？un.i = 0x11223344; un.c = 0x55; printf("%x\n", un.i);

4.3 联合大小的计算 

• 联合的大小至少是最大成员的大小。
• 当最大成员大小不是最大对齐数的整数倍的时候，就要对齐到最大对齐数的整数倍。 

  union Un1 { char c[5]; int i; }; union Un2 { short c[7]; int i; }; //下面输出的结果是什么？printf("%d\n", sizeof(union Un1)); printf("%d\n", sizeof(union Un2));