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前一章我们介绍了结构体，这一章我们来介绍一下内容：

• 结构体实现位段（位段的填充&可移植性）
• 枚举
  • 枚举类型的定义
  • 枚举的优点
  • 枚举的使用
• 联合
  • 联合类型的定义
  • 联合的特点
  • 联合大小的计算

目录：

• 1. 位段
• • 1.1 什么是位段
  • 1.2 位段的内存分配
  • 1.3 位段的跨平台问题
  • 1.4 位段的应用
• 2. 枚举
• • 2.1 枚举类型的定义
  • 2.2 枚举的优点
  • 2.3 枚举的使用
• 3. 联合（共用体）
• • 3.1 联合类型的定义
  • 3.2 联合的特点
  • 3.3联合体的应用
  • • 判断当前计算机的大小端存储
  • 3.4 联合大小的计算
• 结语：

1. 位段

结构体学完我们就得拥有结构体实现位段的能力。

1.1 什么是位段

位段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。

直接上代码：

#include struct S//结构体
{int a;int b;int c;int d;
};struct A//位段
{int _a : 2;int _b : 5;int _c : 10;int _d : 30;};int main()
{printf("%d\n", sizeof(struct S));//16printf("%d\n", sizeof(struct A));return 0;
}

上面代码中struct S是结构体，struct A是位段
而通过前面的结构体的对齐的学习，我们很容易得出该结构体的大小为16个字节，那么该位段的大小为多少呢？
运行结果：

为什么struct A的大小为8个字节呢？

通过上面的分析，我们得出了位段成员共需要6个字节的空间，而实际结果却是8个字节，说明其在内存中有自己的分配方式，这就需要我们了解以下内容了

1.2 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。

如上图，解释了我们之前的疑问，
但是这里成员d可以有两种选择：
1.选择先使用成员c剩余的15个空间，再使用新开辟的空间
2.选择直接使用新开辟的空间
这里c语言中并没有明确的规定，所以这里涉及到了位段的不确定性，后面我们会介绍位段的跨平台性

• 位段在vs2019中的测试：

#include
struct S
{char a : 3;char b : 4;char c : 5;char d : 4;
};int main()
{struct S s = { 0 };s.a = 10;s.b = 12;s.c = 3;s.d = 4;return 0;
}

1.3 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：
   如我们刚开始的代码,同样的
   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。
   

1.4 位段的应用

2. 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

2.1 枚举类型的定义

#include
enum Day//星期
{Mon,//默认0Tues,//默认1Wed,//默认2Thur,//默认3Fri,//默认4Sat,//默认5Sun//默认6
};
//枚举类型enum Color//类型
{//枚举的可能取值//每一个可能的取值是常量-枚举常量RED = 1,   //常量在这里是可以赋值的，GREEN = 2,BLUE = 4
};
enum Sex//性别
{MALE = 2,FEMALE,//默认3SECRET//默认4   如果只给第一个常量赋值，下面的会+1
};
int main()
{//enum Color color = BLUE;//创建了一个变量printf("%d\n", Mon);printf("%d\n", Tues);printf("%d\n", Wed);printf("%d\n", Thur);printf("%d\n", Fri);printf("%d\n", Sat);printf("%d\n", Sun);printf("\n");printf("%d\n", RED);printf("%d\n", GREEN);printf("%d\n", BLUE);printf("\n");printf("%d\n", MALE);printf("%d\n", FEMALE);printf("%d\n", SECRET);return 0;
}

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。

2.2 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. 枚举有类型检查和#define定义的标识符比较，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

2.3 枚举的使用

enum Color//颜色
{RED = 1,GREEN = 2,BLUE = 4
};
enum Color clr = GREEN;
//只能拿枚举常量给枚举变量赋值，才不会出现类型的差异。
clr = 5;
//这种赋值方法是错误的，类型不匹配
//在有严格的类型检查环境中是会报错的

3. 联合（共用体）

3.1 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，特征是这些成员共用同一块空间（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));

3.2 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）。

//联合体(共用体)
//联合类型的声明
union Un
{char c;//1int i;//4double d;//8
};int main()
{//联合变量的定义union Un un;printf("%d\n", sizeof(un));//计算连个变量的大小printf("%p\n", &un);printf("%p\n", &un.c );printf("%p\n", &un.i);printf("%p\n", &un.d);}

3.3联合体的应用

• 判断当前计算机的大小端存储

//代码1
int main()
{int num = 1;char* p = (char*)#if (*p == 1)printf("小端\n");elseprintf("大端\n");return 0;
}//代码2
//封装函数
int check_sys()
{int num = 1;char* p = (char*)#if (*p == 1)return 1;elsereturn 0;
}
int main()
{int ret = check_sys();if (ret == 1)printf("小端\n");elseprintf("大端\n");return 0;
}//代码3
int check_sys()
{int num = 1;//char* p = (char*)#/*if (*(char*)&num == 1)return 1;elsereturn 0;*/return *(char*)#
}
int main()
{int ret = check_sys();if (ret == 1)printf("小端\n");elseprintf("大端\n");return 0;
}

上面的代码每一个都比前面的代码有所改进，而下面我们要利用联合体来实现大小端的测试：

//代码4
//联合体
int check_sys()
{union Un{char c;//1int i;//4}u;u.i = 1;return u.c;
}
int main()
{int ret = check_sys();if (ret == 1)printf("小端\n");elseprintf("大端\n");return 0;
}

这里如果改变 i ，c也会随之改变，因为联合体的成员是共用一个空间的

3.4 联合大小的计算

• 联合的大小至少是最大成员的大小，但不一定是最大成员的大小。
• 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。
  比如：

union Un
{char arr[5];//5int i;//4
};int main()
{printf("%d\n", sizeof(union Un));return 0;
}

运行结果：

我们可以看到，上面代码中最大成员的大小为5个字节，但输出的结果却是8，下面我们就来介绍联合的对齐规则：

关于对齐数的概念我们在上一篇文章 【C】自定义类型（一）结构体中已经介绍，这里就不作介绍。

联合的大小至少是最大成员的大小。
上面我们最大对齐数的整数倍可能是4，8，16
上面最大成员的大小为5
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。
而这时8既是最大对齐数的整数倍，又大于最大成员的大小，所以联合体的大小为8。

结语：

这里我们关于【C】自定义类型（二）结构体的内容就介绍完了，
文章中某些内容我们之前有介绍，所以只是一笔带过，还请谅解。
希望以上内容对大家有所帮助👀，如有不足望指出🙏

加油！！