C語(yǔ)言知識(shí)總結(jié)——宏,枚舉,結(jié)構(gòu)體,共用體
1、#define宏定義
以#號(hào)開(kāi)頭的都是編譯預(yù)處理指令,它們不是C語(yǔ)言的成分,但是C程序離不開(kāi)它們,#define用來(lái)定義一個(gè)宏,程序在預(yù)處理階段將用define定義的來(lái)內(nèi)容進(jìn)行了替換。因此在程序運(yùn)行時(shí),常量表中并沒(méi)有用define定義的常量,系統(tǒng)不為它分配內(nèi)存。define定義的常量,預(yù)處理時(shí)只是直接進(jìn)行了替換,,它用來(lái)將一個(gè)標(biāo)識(shí)符定義為一個(gè)字符串,該標(biāo)識(shí)符被稱(chēng)為宏名,被定義的字符串稱(chēng)為替換文本。,因此在編譯時(shí)它不對(duì)宏的定義進(jìn)行檢查,作用域不影響對(duì)常量的訪問(wèn) 。它的常量值只能是字符串或數(shù)字。? ? ?該命令有兩種格式:一種是簡(jiǎn)單的常量宏定義, 另一種是帶參數(shù)的宏定義。
不帶參數(shù)的宏:#define< 名字 >< 值 > ? ?要注意,沒(méi)有結(jié)尾的分號(hào),因?yàn)椴皇荂的語(yǔ)句,名字必須是一個(gè)單詞,值可以是各種東西,宏定義是用宏名來(lái)表示一個(gè)字符串,在宏展開(kāi)時(shí)又以該字符串取代宏名,這只是一種簡(jiǎn)單的代換,字符串中可以含任何字符,可以是常數(shù),也可以是表達(dá)式,預(yù)處理程序?qū)λ蛔魅魏螜z查。如有錯(cuò)誤,只能在編譯已被宏展開(kāi)后的源程序時(shí)發(fā)現(xiàn)。
注意.宏定義不是說(shuō)明或語(yǔ)句,在行末不必加分號(hào),如加上分號(hào)則連分號(hào)也一起置換。宏定義其作用域?yàn)楹甓x命令起到源程序結(jié)束。如要終止其作用域可使用#undef命令
帶參數(shù)的宏 :? ? ?像函數(shù)的宏,一般的定義形式 :帶參宏定義的一般形式為:**#define 宏名**(形參表)字符串,也是沒(méi)有結(jié)尾的分號(hào),可以帶多個(gè)參數(shù) ,#define NB(a,b)((a)>(b)?(b):(a)), ?也可以組合(嵌套)使用其他宏,注意 帶參數(shù)宏的原則 一切都要有括號(hào),參數(shù)出現(xiàn)的每個(gè)地方都要有括號(hào)。帶參數(shù)的宏在大型的程序的代碼中使用非常普遍,在#和##這兩個(gè)運(yùn)算符的幫助下可以很復(fù)雜,如“產(chǎn)生函數(shù)”,但是有些宏會(huì)被inline函數(shù)代替(C++的函數(shù))
使用宏好處:? ? ? “提高運(yùn)行效”。定義的標(biāo)識(shí)符不占內(nèi)存,只是一個(gè)臨時(shí)的符號(hào),預(yù)編譯后這個(gè)符號(hào)就不存在了。在簡(jiǎn)單的程序使用帶參數(shù)的宏定義可完成函數(shù)調(diào)用的功能,又能減少系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo),提高運(yùn)行效率。正如C語(yǔ)言中所講,函數(shù)的使用可以使程序更加模塊化,便于組織,而且可重復(fù)利用。? ? ? “方便程序的修改”。使用宏定義可以用宏代替一個(gè)在程序中經(jīng)常使用的常量。注意,是“經(jīng)常”使用的。這樣,當(dāng)需要改變這個(gè)常量的值時(shí),就不需要對(duì)整個(gè)程序一個(gè)一個(gè)進(jìn)行修改,只需修改宏定義中的常量即可。且當(dāng)常量比較長(zhǎng)時(shí),使用宏就可以用較短的有意義的標(biāo)識(shí)符來(lái)代替它,這樣編程的時(shí)候就會(huì)更方便,不容易出錯(cuò)。因此,宏定義的優(yōu)點(diǎn)就是方便和易于維護(hù)。
//例子:/求球的體積
#include
#include
//對(duì)于半徑為?r?的球,其體積的計(jì)算公式為?V?=4/3*Π*r^3??
//這里取Π為3.14
//這里給定r的值,求V
#define?PI?3.14
int?main(void)?{
?double?r;
?scanf("%lf",?&r);
?double?sum?=?0;
?sum?=?(4.0?/?3.0)?*?PI*pow(r,?3);//這里用PI替換掉了?3.14
?printf("%f.2",?sum);
}
#include//合例子:輸入數(shù)字查看是星期幾
int?main(void)?{
?enum?week?{Mon?=?1,?Tue,?Wed,?Thu,?Fri,?Sat,?Sun}today;
?//在這里我們給Mon賦值了一,后面Tue以后的都相應(yīng)加一賦值
?scanf("%d",?&today);
?switch?(today)?{
?case?Mon:?puts("Monday");?break;
?case?Tue:?puts("Tuesday");?break;
?case?Wed:?puts("Wednesday");?break;
?case?Thu:?puts("Thursday");?break;
?case?Fri:?puts("Friday");?break;
?case?Sat:?puts("Saturday");?break;
?case?Sun:?puts("Sunday");?break;
?default:?puts("no?day");?
?}
?return?0;
}
2、enum枚舉
枚舉型是一個(gè)集合,集合中的元素(枚舉成員)是一些命名的整型常量,元素之間用逗號(hào),隔開(kāi)。它是一種用戶(hù)定義的數(shù)據(jù)類(lèi)型,它用關(guān)鍵字enum以如下語(yǔ)法來(lái)聲明,:enum 枚舉類(lèi)型名字,{名字0,...,名字n};第一個(gè)枚舉成員的默認(rèn)值為整型的0,后續(xù)枚舉成員的值在前一個(gè)成員上加1 (當(dāng)然這個(gè)是可以自定義成員值的)
枚舉類(lèi)型名字通常并不真的使用,要用的是在它大括號(hào)里邊的名字,因?yàn)樗鼈兙褪浅A糠?hào),它們的類(lèi)型是int,值則是依次從零到n,如 enum ?week { Monday,Tuoesday,Wedenday}; ?就創(chuàng)建了三個(gè)常量,Monday的值是0,Tuoesday是1,Wedenday是2,當(dāng)需要一些可以可以排列起來(lái)的常量值的時(shí)候,定義枚舉的意義就是給了這些常量名字。雖然枚舉類(lèi)型可以當(dāng)類(lèi)型使用,但是實(shí)際上并不常用,但是如果是有意是排比名字,用枚舉比宏定義方便,枚舉比用好些,因?yàn)槊杜e有int類(lèi)型,在C 語(yǔ)言中,枚舉類(lèi)型是被當(dāng)做 int 或者 unsigned int 類(lèi)型來(lái)處理的,既然枚舉也是一種數(shù)據(jù)類(lèi)型,所以它和基本數(shù)據(jù)類(lèi)型一樣也可以對(duì)變量進(jìn)行聲明,枚舉也可以用typedef關(guān)鍵字將枚舉類(lèi)型定義成別名,并利用該別名進(jìn)行變量聲明
注意:1、同一個(gè)程序中不能定義同名的枚舉類(lèi)型,不同的枚舉類(lèi)型中也不能存在同名的命名常量
2、枚舉成員)是「常量」而不是變量,這個(gè)一定要搞清楚,因?yàn)槊杜e成員的是常量,所以不能對(duì)它們賦值,只能將它們的值賦給其他的變量
3、枚舉類(lèi)型的定義和變量的聲明分開(kāi):如果對(duì)枚舉型的變量賦整數(shù)值時(shí),需要進(jìn)行類(lèi)型轉(zhuǎn)換
enum?DAY?{?MON=1,?TUE,?WED,?THU,?FRI,?SAT,?SUN?};//枚舉常量的值是可以在這里進(jìn)行自定義的??MON=1
//基本數(shù)據(jù)類(lèi)型的賦值??:?
?int?a,?b,?c;???????
?a?=?1;???????
??b?=?2;??
??c?=?3;???
??//使用枚舉賦值???:
?enum?DAY?yesterday,?today,?tomorrow;//枚舉定義變量???????
?yesterday?=?MON;??
??today?????=?TUE;???
?tomorrow??=?WED;
//??today?=?(enum?DAY)?(yesterday?+?1);//強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換
//??tomorrow?=?(enum?DAY)?30;?
//強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換//tomorrow?=?3;?//錯(cuò)誤
枚舉在用switch-case結(jié)構(gòu)中使用非常方便.
//綜合例子:輸入數(shù)字查看是星期幾
#include?//枚舉是define的代替??它是一個(gè)集合??//和switch連用很方便
int?main()?{
????
?enum??week?{?Mon?=?1,Tues,?Wed,?Thurs,?Fri,?Sat,?Sun?}?day;??//day可放到這
?//enum?week?day;定義
?scanf("%d",?&day);
?switch?(day)?{
?case?Mon:?puts("Monday");?break;//1??puts代替printf輸出字符串
?case?Tues:?puts("Tuesday");?break;//?2
?case?Wed:?puts("Wednesday");?break;//?3
?case?Thurs:?puts("Thursday");?break;//?4
?case?Fri:?puts("Friday");?break;//?5
?case?Sat:?puts("Saturday");?break;//?6
?case?Sun:?puts("Sunday");?break;//?7
?default:?puts("Error!");
?}
?return?0;
}
枚舉型是預(yù)處理指令#define的替代,枚舉和宏其實(shí)非常類(lèi)似,宏在「預(yù)處理階段」將名字替換成對(duì)應(yīng)的值,枚舉在「編譯階段」將名字替換成對(duì)應(yīng)的值,其中一個(gè)枚舉常量的占的字節(jié)數(shù)為4個(gè)字節(jié),恰好和int類(lèi)型的變量占的字節(jié)數(shù)相同
3、struct 結(jié)構(gòu)體
struct即結(jié)構(gòu)體,C程序中經(jīng)常需要用相關(guān)的不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)來(lái)描述一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象。例如,描述學(xué)生的綜合信息時(shí),需要使用學(xué)生的學(xué)號(hào)、姓名、性別等不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)時(shí),像這種數(shù)據(jù)類(lèi)型總是在一起出現(xiàn),那么我們不如把這些變量裝入同一個(gè)“文件夾”中,這時(shí)用的關(guān)鍵字struct聲明的一種數(shù)據(jù)類(lèi)型就是表示這個(gè)“文件夾”的使用。那么在說(shuō)明和使用之前必須先定義它,也就是構(gòu)造它。如同在說(shuō)明和調(diào)用函數(shù)之前要先定義一樣。結(jié)構(gòu)體是一種集合,它里面包含了多個(gè)變量或數(shù)組,它們的類(lèi)型可以相同,也可以不同,每個(gè)這樣的變量或數(shù)組都稱(chēng)為結(jié)構(gòu)體的成員,結(jié)構(gòu)體也是一種數(shù)據(jù)類(lèi)型,它由程序員自己定義,可以包含多個(gè)其他類(lèi)型的數(shù)據(jù),成員又稱(chēng)為成員變量,它是結(jié)構(gòu)體所包含的若干個(gè)基本的結(jié)構(gòu)類(lèi)型,必須用“{}”括起來(lái),并且要以分號(hào)結(jié)束,每個(gè)成員應(yīng)表明具體的數(shù)據(jù)類(lèi)型,成員一般用名字訪問(wèn)。結(jié)構(gòu)體和數(shù)組類(lèi)似,也是一組數(shù)據(jù)的集合,整體使用沒(méi)有太大的意義。數(shù)組使用下標(biāo)[ ]獲訪問(wèn)元素,結(jié)構(gòu)體使用點(diǎn)號(hào).訪問(wèn)單個(gè)成員。通過(guò)這種方式可以獲取成員的值,也可以給成員賦值
數(shù)組:a[0]=10; ? 結(jié)構(gòu)體:today.day ?(指針結(jié)構(gòu)體用->訪問(wèn)) 結(jié)構(gòu)體的成員可以包含其他結(jié)構(gòu)體,也可以包含指向自己結(jié)構(gòu)體類(lèi)型的指針,而通常這種指針的應(yīng)用是為了實(shí)現(xiàn)一些更高級(jí)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如鏈表和樹(shù)等。
聲明定義結(jié)構(gòu):
struct關(guān)鍵字+結(jié)構(gòu)體的標(biāo)志名+大括號(hào)里邊是成員+}后面的聲明此結(jié)構(gòu)變量+末尾分號(hào),一般有這些:
struct?week{定義一????????????????struct{定義二?????????????????????struct?week?{定義三
int?x;????int?x;??????int?x;
char?y;????char?y;??????int?y;
};????}p1,p2;//在這里聲明變量???}p1,p2;
????//p1和p2都是一種無(wú)名結(jié)構(gòu),??//常用的一種結(jié)構(gòu)定義聲
struct?week?p1,p2;??//?里邊有X和y?訪問(wèn)一樣用.???明形式?
//聲明變量p1,p2,里邊都是week的值?????
//里邊有x和y的值????????
//用.訪問(wèn)?:p1.x p2.x ?????
?//????p1.y,?p2.y?????
對(duì)于第一和第三種形式,都聲明了結(jié)構(gòu)名week,但是第二種沒(méi)有聲明結(jié)構(gòu)名,只是定義了兩個(gè)結(jié)構(gòu)變量,
這種叫無(wú)名結(jié)構(gòu)
無(wú)名結(jié)構(gòu):?可以定義無(wú)名結(jié)構(gòu)體類(lèi)型的變量。編譯器對(duì)無(wú)名結(jié)構(gòu)體的處理是隨機(jī)生成一個(gè)不重復(fù)的變量名。
無(wú)名結(jié)構(gòu)的定義方式就是定義無(wú)名結(jié)構(gòu)體時(shí)必須定義該結(jié)構(gòu)體類(lèi)型的至少一個(gè)變量。
優(yōu)點(diǎn):無(wú)名結(jié)構(gòu)體的妙用就是可以避免相同類(lèi)型的結(jié)構(gòu)體的重復(fù)定義,
這樣可以對(duì)每一個(gè)具體類(lèi)型的隊(duì)列都可以定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體來(lái)管理該隊(duì)列的頭尾指針,
即使定義多個(gè)相同具體類(lèi)型的隊(duì)列也不會(huì)引發(fā)重復(fù)定義的編譯錯(cuò)誤。這樣定義了兩個(gè)隊(duì)列,
其元素類(lèi)型均為int類(lèi)型,同時(shí)各得到了一個(gè)維護(hù)隊(duì)列頭尾指針的結(jié)構(gòu)體
缺點(diǎn):這里定義了一個(gè)無(wú)名的結(jié)構(gòu)體,同時(shí)聲明了三個(gè)此種類(lèi)型的變量。
但是,因?yàn)闆](méi)有名字,我們?cè)谶@句之后,無(wú)法內(nèi)再定義與那三種變量相同類(lèi)型的變量了。
除非你再容次去定義一個(gè)這樣的相同的結(jié)構(gòu)體類(lèi)型。
還有一個(gè)重要的原因就是沒(méi)有辦法在其他位置定義我們所需要的結(jié)構(gòu)體變量,
每次需要新定義結(jié)構(gòu)體變量的時(shí)候都必須要找到最開(kāi)始結(jié)構(gòu)體代碼書(shū)寫(xiě)的位置才能定義新的結(jié)構(gòu)體?
?
所以實(shí)際編程中無(wú)名結(jié)構(gòu)并不常用?????????????
注意:1、結(jié)構(gòu)體本身并不會(huì)被作為數(shù)據(jù)而開(kāi)辟內(nèi)存,真正作為數(shù)據(jù)而在內(nèi)存中存儲(chǔ)的是這種結(jié)構(gòu)體所定義的變量。
2、先聲明結(jié)構(gòu)體類(lèi)型,再定義該類(lèi)型的變量,聲明結(jié)構(gòu)體類(lèi)型,不分配空間定義結(jié)構(gòu)體類(lèi)型變量,就要分配內(nèi)存空間
3、量使用占為少的類(lèi)型,如,在可能的時(shí)候使用short代替int,「按數(shù)據(jù)類(lèi)型本身占用的位置從大到小排」
4、除了可以對(duì)成員進(jìn)行逐一賦值,也可以在定義時(shí)整體賦值:p1={struct week}{5,10}; 相當(dāng)于 p1.x=5,p1.y=10; p1=p2 表示 p1.x=p2.x , ?p1.y=p2.y; 不過(guò)整體賦值僅限于定義結(jié)構(gòu)體變量的時(shí)候,在使用過(guò)程中只能對(duì)成員逐一賦值 5、結(jié)構(gòu)體變量不能相加,相減,也不能相互乘除,但結(jié)構(gòu)體可以相互賦值,也就是說(shuō),可以將一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量賦值給另一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量。但是前提是這兩個(gè)結(jié)構(gòu)體變量的結(jié)構(gòu)體類(lèi)型必須相同
結(jié)構(gòu)體的運(yùn)算:要訪問(wèn)整個(gè)結(jié)構(gòu),直接用結(jié)構(gòu)變量的名字,對(duì)于整個(gè)結(jié)構(gòu),可以做賦值,取地址,也可以傳遞給函數(shù)參數(shù)
結(jié)構(gòu)體數(shù)值
嵌套的結(jié)構(gòu)體:
struct?week{
int?x;
int?y;
strcut?week?at;//在結(jié)構(gòu)體又定義了名為at的一個(gè)和week同樣參數(shù)的結(jié)構(gòu)體變量
????//其中可以用.運(yùn)算符訪問(wèn)??see.at.x?see.at.y
}see;
但是其實(shí)這樣的方式是不建議(非法)的,因?yàn)檫@種聲明實(shí)際上是一個(gè)無(wú)限循環(huán),成員at是一個(gè)結(jié)構(gòu)體,
at的內(nèi)部還會(huì)有成員是結(jié)構(gòu)體,依次下去,無(wú)線循環(huán)。在分配內(nèi)存的時(shí)候,由于無(wú)限嵌套,
也無(wú)法確定這個(gè)結(jié)構(gòu)體的長(zhǎng)度,所以這種方式是非法的
正確的方式是使用《結(jié)構(gòu)體指針》,因?yàn)橹羔樀拈L(zhǎng)度是確定的:
struct?week{
int?x;
int?y;
strcut?week?*at;//在結(jié)構(gòu)體內(nèi)定義了一個(gè)指向和week一樣類(lèi)型的結(jié)構(gòu)指針
}see;??????????但是注意用指針訪問(wèn)時(shí)要用->運(yùn)算符???see.at->x
結(jié)構(gòu)體相互引用:
一個(gè)結(jié)構(gòu)體A中包含一個(gè)或多個(gè)與結(jié)構(gòu)體B相關(guān)的成員, 且結(jié)構(gòu)體B中也包含一個(gè)或多個(gè)與結(jié)構(gòu)體A相關(guān)的成員稱(chēng)為結(jié)構(gòu)體的互引用. ?但是要注意:如果已經(jīng)定義了兩個(gè)結(jié)構(gòu)A和B ,在定義結(jié)構(gòu)體A的成員b時(shí),結(jié)構(gòu)體B對(duì)A還未可見(jiàn),故此時(shí)編譯器會(huì)報(bào)數(shù)據(jù)類(lèi)型B未定義 解決的辦法是使用不完整聲明:
strcut?A;//不完整聲明
strcut?B;//不完整聲明
strcut?_A{???????????????strcut?_B{
int?x;?????int?x;
int?y;???????????????int?y;
struct?_B?a;????struct?_A?b;??//在結(jié)構(gòu)B中定義了一個(gè)名為b的和A結(jié)構(gòu)一樣類(lèi)型的結(jié)構(gòu)變量
?????????????//其中可以用點(diǎn)訪問(wèn)?A.a.x???B.b.x
}A;??????????????????????}B;
//但是注意這種方式犯了一個(gè)和上面第一個(gè)嵌套結(jié)構(gòu)的錯(cuò)誤,就是結(jié)構(gòu)體A和B都是直接包含了對(duì)方,
正確的用法還是使用指針:
strcut?_A{???????????????strcut?_B{
int?x;?????int?x;
int?y;???????????????int?y;
struct?_B?*a;???struct?_A?*b;??//在結(jié)構(gòu)B中定義了一個(gè)名為b的和A結(jié)構(gòu)一樣類(lèi)型的結(jié)構(gòu)指針
???????????????????//其中指針要用->訪問(wèn)?A.a->x???B.b->x
}A;?????????????????????????????????}B;?
//但是注意這種方式犯了一個(gè)和上面第一個(gè)嵌套結(jié)構(gòu)的錯(cuò)誤,就是結(jié)構(gòu)體A和B都是直接包含了對(duì)方,正確的用法還是使用指針:
strcut?_A{???????????????strcut?_B{
int?x;???????????int?x;
int?y;???????????????int?y;
struct?_B?*a;?????struct?_A?*b;??//在結(jié)構(gòu)B中定義了一個(gè)名為b的和A結(jié)構(gòu)一樣類(lèi)型的結(jié)構(gòu)指針
?????????????//其中指針要用->訪問(wèn)?A.a->x???B.b->x
}A;????????????????????????????????}B;
//所以使用互引用要注意:至少有一個(gè)結(jié)構(gòu)必須在另一個(gè)結(jié)構(gòu)體中以指針的形式被引用。
結(jié)構(gòu)體函數(shù)與函數(shù)參數(shù)
結(jié)構(gòu)體做函數(shù)形參:
整個(gè)結(jié)構(gòu)可以作為參數(shù)的值傳入函數(shù),這時(shí)候是在函數(shù)內(nèi)新建一個(gè)結(jié)構(gòu)變量,并復(fù)制調(diào)用者結(jié)構(gòu)的值,也可以返回一個(gè)值,這和數(shù)組完全不同 用結(jié)構(gòu)體變量作實(shí)參時(shí),采取的也是“值傳遞”方式,將 ?結(jié)構(gòu)體變量所占的內(nèi)存單元的內(nèi)容(結(jié)構(gòu)體變量成員列表) ? 全部順序傳遞給形參,這里形參也得是結(jié)構(gòu)體變量。
#include
typedef?struct?_node?{
?int?n;
?char?a[100];
}NODE;
void?add(NODE?a);//這種形式只是用來(lái)做值的傳遞
int?main(void)?{
?//以傳值方式傳遞結(jié)構(gòu)需要對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)做一份拷貝
?NODE?t;
?scanf("%d?%d",?&t.a[0],?&t.n);//輸入1??3
?printf("1-%d?%d\n",t.a[0],t.n);//輸出?1???3
?add(t);
?printf("3-%d?%d\n",?t.a[0],?t.n);//輸出1??3
//也就是說(shuō)在add函數(shù)里邊做修改根本就影響不了主函數(shù)這邊的值
}
void?add(NODE?a)?{
?a.a[0]?=?100;//在這里能接受到NODE結(jié)構(gòu)里邊的成員
?a.n?=?666;
?printf("2-%d?%d\n",?a.a[0],?a.n);//輸出100???666
}
?****//解決辦法是用指針(也是經(jīng)常用的方式):****
#include
typedef?struct?_node?{
?int?n;
?char?a[100];
}NODE;
int??add(NODE?a);//這種形式只是用來(lái)做值的傳遞
int?main(void)?{
?//以傳值方式傳遞結(jié)構(gòu)需要對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)做一份拷貝
?NODE?t;
?scanf("%d?%d",?&t.a[0],?&t.n);//輸入1??3
?printf("1-%d?%d\n",t.a[0],t.n);//輸出?1???3
?add(&t);//這里傳進(jìn)去的是t的地址
?printf("3-%d?%d\n",?t.a[0],?t.n);//輸出100??666
//傳進(jìn)去的是地址,所以就可以達(dá)到訪問(wèn)同一個(gè)變量的操作
}
int??add(NODE?*)?{//定義一個(gè)結(jié)構(gòu)指針
?a.a[0]?=?100;//在這里能接受到NODE結(jié)構(gòu)里邊的成員
?a.n?=?666;
?printf("2-%d?%d\n",?a.a[0],?a.n);//輸出100???666
?return?a;//這里返回的是指針??所以能達(dá)到訪問(wèn)主函數(shù)里邊調(diào)用的值
?//使用指針才可以用返回值
}
//常用的方式
另一種做法
結(jié)構(gòu)體做函數(shù):
/*上面的第一個(gè)的方案,把一個(gè)結(jié)構(gòu)傳入了函數(shù),然后在函數(shù)中操作,但是沒(méi)有返回回去
問(wèn)題在于傳入函數(shù)的是外面那個(gè)結(jié)構(gòu)的克隆體,而不是指針,傳入結(jié)構(gòu)和傳入數(shù)組是不同的,
解決辦法是在這個(gè)輸入函數(shù)中,在里邊創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)的結(jié)構(gòu)變量,然后把這個(gè)結(jié)構(gòu)返回給調(diào)用者*/
#include
typedef?struct?_node?{
?int?x;
?int?y;
}NODE;
struct?_node?add();//定義結(jié)構(gòu)類(lèi)型的函數(shù)
int?main(void)?{
?NODE?a;
?a.x?=?0;
?a.y?=?0;
?printf("1-%d?%d\n",?a.x,?a.y);//???0?0
?a?=?add();//函數(shù)調(diào)用???/把n的值又返回到a
?printf("3-%d?%d\n",?a.x,?a.y);//所以在這里的時(shí)候值已經(jīng)被改變
?return?0;
}
struct?_node?add()?{
?NODE?n;
?scanf("%d",?&n.x);//輸入1??3
?scanf("%d",?&n.y);
?printf("2-%d?%d\n",?n.x,?n.y);//在這里的時(shí)候賦值就成功了
?//return?n;//把n的值帶回出去
}
//這種方法也能達(dá)到“改變"的效果,但是往往開(kāi)銷(xiāo)內(nèi)存較大,所以一般情況都是使用指針比較方便
用結(jié)構(gòu)體變量名作參數(shù),這種傳遞方式是單向的,如果在執(zhí)行被調(diào)函數(shù)期間改變了形參(也是結(jié)構(gòu)體變量)的值,該值不能返回主調(diào)函數(shù),這往往造成使用上的不便,因此一般少用這種方法。
和本地變量一樣。在函數(shù)內(nèi)部聲明的結(jié)構(gòu)只能在函數(shù)內(nèi)部使用,所以通常在函數(shù)外部聲明一個(gè)結(jié)構(gòu)類(lèi)型的,這樣就可以被多個(gè)函數(shù)所使用
//結(jié)構(gòu)做函數(shù)參數(shù)例子?(輸入今天計(jì)算明天)
#include
#include//利用布爾數(shù)據(jù)類(lèi)型
struct?date?{
?int?year;
?int?month;
?int?day;
};
bool?If(struct?date?p);//判斷是否是閏年
int?number(struct?date?c);//判斷是否是此月最后一天
int?main(void)?{
?struct?date?today,tomorrow;
?printf("年-月-日\(chéng)n");
?scanf("%d?%d?%d",?&today.year,?&today.month,?&today.day);
?//前面兩個(gè)判斷?是否此月最后一天??是否此年此月最后一天??
?if?(today.day==number(today)&&today.month!=12)?{//首月1號(hào)
??tomorrow.day?=?1;
??tomorrow.month?=today.month+1;
??tomorrow.year?=?today.year;
?}
?else?if?(today.day?==?number(today)?&&?today.month?==?12)?{//下一年
??tomorrow.day?=?1;
??tomorrow.month?=?1;
??tomorrow.year?=today.year+1;
?}
?else?{
??tomorrow.day?=today.day+1;
??tomorrow.month?=?today.month;
??tomorrow.year?=?today.year;
?}
?printf("明天是%d-%d-%d\n",?tomorrow.year,?tomorrow.month,?tomorrow.day);
?return?0;
}
int?number(struct?date?c)//這里的形參接收的today結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)
{
?int?day;
?const?int?a[12]?=?{?31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31?};//這個(gè)月最大的天數(shù)
?if?(c.month==22&&If(c))?{//查看是否是二月并且是潤(rùn)年
??day?=?29;//是潤(rùn)年
?}
?else?{
??day?=?a[c.month?-?1];
?}
?return?day;
}
bool?If(struct?date?p)?{//這里的形參接收的today結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)
?//潤(rùn)年的特點(diǎn),能被4整除,但不能被100整數(shù),能被100整除,但是不能被400整除
?if?(p.year?%?4?==?0?&&?p.year?/?100?!=?0?||?p.year?%?400?==?0)?{
??return?true;
?}
?else?{
??return?false;
?}
}
//結(jié)構(gòu)體做函數(shù)例子?(計(jì)算下一秒)
#include
struct?time?{
?int?hour;
?int?minute;
?int?second;
};
struct?time?times(struct?time?now);//利用結(jié)構(gòu)做函數(shù)返回值,形參也是使用結(jié)構(gòu)體做為傳值
int?main(void)?{
?struct?time?nows[5]?=?{
??{11,50,20},{13,25,59},{12,59,59},{23,59,59},{00,00,00},
?};
?int?i;
?for?(i?=?0;?i?5;?i++)?{
??printf("時(shí)間是?%d:%d:%d\n",?nows[i].hour,?nows[i].minute,?nows[i].second);
??nows[i]?=?times(nows[i]);
??printf("下一秒是?%d:%d:%d\n",?nows[i].hour,?nows[i].minute,?nows[i].second);
?}
?return?0;
}
struct?time?times(struct?time?now)?{
?now.second++;
?if?(now.second?==?60)?{//60秒
??now.minute++;
??now.second?=?0;
??if?(now.minute?==?60)//60分
??{
???now.hour++;
???now.minute?=?0;
???now.second?=?0;
???if?(now.hour?==?24)?{//零點(diǎn)
????now.hour=0;
????now.minute?=?0;
????now.second?=?0;
???}
??}
?}
?return?now;//返回類(lèi)型必須也函數(shù)類(lèi)型一致,換句話說(shuō)只有結(jié)構(gòu)體類(lèi)型才能返回結(jié)構(gòu)體類(lèi)型
}
結(jié)構(gòu)體數(shù)組
結(jié)構(gòu)體數(shù)組,是指數(shù)組中的每個(gè)元素都是一個(gè)結(jié)構(gòu)體。在實(shí)際應(yīng)用中,C語(yǔ)言結(jié)構(gòu)體數(shù)組常被用來(lái)表示一個(gè)擁有相同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的群體,比如一個(gè)班的學(xué)生、一個(gè)車(chē)間的職工等。結(jié)構(gòu)體可以存儲(chǔ)不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型,將他們互相聯(lián)系起來(lái)。結(jié)構(gòu)體數(shù)組可以連續(xù)存儲(chǔ)多個(gè)結(jié)構(gòu)體,和數(shù)組作用相似。比如想定義同一個(gè)最小外接矩形的四個(gè)坐標(biāo)值,并給予這個(gè)矩形一個(gè)特征編號(hào)。當(dāng)需要存儲(chǔ)多個(gè)最小外接矩形的信息時(shí),就需要?jiǎng)討B(tài)申請(qǐng)一個(gè)結(jié)構(gòu)體數(shù)組
定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組的方法很簡(jiǎn)單,同定義結(jié)構(gòu)體變量是一樣的,只不過(guò)將變量改成數(shù)組。或者說(shuō)同前面介紹的普通數(shù)組的定義是一模一樣的:struct student ?tp[10]; 這就定義了一個(gè)結(jié)構(gòu)體數(shù)組,共有 10 個(gè)元素,每個(gè)元素都是一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量,都包含所有的結(jié)構(gòu)體成員。
結(jié)構(gòu)體數(shù)組的初始化與前面講的數(shù)值型數(shù)組的初始化也是一樣的,數(shù)值型數(shù)組初始化的方法和需要注意的問(wèn)題在結(jié)構(gòu)體數(shù)組的初始化中同樣適用,因?yàn)椴还苁菙?shù)值型數(shù)組還是結(jié)構(gòu)體數(shù)組都是數(shù)組。
//例子:??//尋找學(xué)生中?學(xué)號(hào)最大的
#?include?
#?include?
struct?STU
{
?char?name[20];
?int?age;
?char?sex[20];
?char?num[20];
};
void?OutputSTU(struct?STU?stu[]);??//函數(shù)聲明,?該函數(shù)的功能是輸出成績(jī)最大的學(xué)生信息
int?main(void)
{
?int?i;
?struct?STU?stu[5];
?for?(i?=?0;?i?2;?++i)
?{
??printf("請(qǐng)按照名字、年齡、性別、學(xué)號(hào)(1-9數(shù)字)輸入第%d個(gè)學(xué)生的信息:",?i?+?1);
??scanf("%s?%d?%s?%s",?stu[i].name,?&stu[i].age,?stu[i].sex,?stu[i].num);/*%c前面要加空格,?不然輸入時(shí)會(huì)將空格賦給%c*/
?}
?OutputSTU(stu);
?return?0;
}
void?OutputSTU(struct?STU?stu[])
{
?struct?STU?stumax?=?stu[0];//讓臨時(shí)結(jié)構(gòu)stumax保存第一個(gè)學(xué)生的信息
?int?j;
?for?(j?=?1;?j?2;?++j)//第一個(gè)學(xué)生依次和后面的學(xué)生比較
?{
??if?(strcmp(stumax.num,?stu[j].num)?0)??//strcmp函數(shù)的使用??s1>s2:1???s1
??{
???stumax?=?stu[j];//讓臨時(shí)結(jié)構(gòu)保存那個(gè)學(xué)生的信息
??}
?}
?printf("學(xué)生姓名:%s 學(xué)生年齡:%d 學(xué)生性別:%s 學(xué)生分?jǐn)?shù):%s\n",?stumax.name,?stumax.age,?stumax.sex,?stumax.num);
}
結(jié)構(gòu)體指針
和數(shù)組不同,結(jié)構(gòu)變量的名字并不是結(jié)構(gòu)變量的地址,必須使用&運(yùn)算符 ?strcut node *tp=&nb; ?指針一般用->訪問(wèn)結(jié)構(gòu)體里邊的成員
指針變量非常靈活方便,可以指向任一類(lèi)型的變量 ? ?,若定義指針變量指向結(jié)構(gòu)體類(lèi)型變量,則可以通過(guò)指針來(lái)引用結(jié)構(gòu)體類(lèi)型變量。
#include
struct?node{
int?x;
int?y;
}my;
int?main(void)?{
?struct?node?*p?=?&my;//定義了一個(gè)指針p指向了my的結(jié)構(gòu)體
?p->x?=?11;//這是一種訪問(wèn)方式(常用的方式)
?(*p).x?=?12;//這是第二種方式,
?printf("%d",?p->x);//輸出是12
}
以下?2?種形式是等價(jià)的:
(*指針變量).成員名。
指針變量->成員名。
其中第?2?種方式很重要,通常都是使用這種方式,另外兩種方式用得不多。
后面講鏈表的時(shí)候用的也都是第?3?種方式。
這里說(shuō)明:結(jié)構(gòu)體和結(jié)構(gòu)體變量是兩個(gè)不同的概念:結(jié)構(gòu)體是一種數(shù)據(jù)類(lèi)型,是一種創(chuàng)建變量的模板,編譯器不會(huì)為它分配內(nèi)存空間,就像 int、float、char 這些關(guān)鍵字本身不占用內(nèi)存一樣;結(jié)構(gòu)體變量才包含實(shí)實(shí)在在的數(shù)據(jù),才需要內(nèi)存來(lái)存儲(chǔ)。所以用一個(gè)結(jié)構(gòu)體去取一個(gè)結(jié)構(gòu)體名的地址,這種寫(xiě)法是錯(cuò)誤的,也不能將它賦值給其他變量。
#include
struct?point?{
?int?x;
?int?y;
};
struct?point?*gt(struct?point*p);//結(jié)構(gòu)指針函數(shù)
void??print(const?struct?point?*p);//結(jié)構(gòu)指針
void?out(struct?point?p);//普通的結(jié)構(gòu)體做函數(shù)參數(shù)
int?main(void)?{
?struct?point?y?=?{?0,0?};//以point結(jié)構(gòu)定義一個(gè)y的結(jié)構(gòu)變量
?//以下三種調(diào)用??等價(jià)
?//注意gt是一個(gè)結(jié)構(gòu)體的指針函數(shù)
?gt(&y);?//這是一個(gè)函數(shù)的返回結(jié)果函數(shù)??//取y結(jié)構(gòu)的地址傳入函數(shù)
?out(y);
?out(*gt(&y));???//?(里邊)的都是做為參數(shù)??*gt(&y)做為指針?lè)祷刂??這個(gè)函數(shù)它的返回用指針表示
?print(gt(&y));??//gt(&y)是一個(gè)返回值???這樣表示的是利用gt函數(shù)的返回值在print函數(shù)里邊操作
?//*get(&y)?=?(struct?point){?1,2?};??//這也可以做的
}
struct?point*?gt(struct?point*p)?{//?*p要的是&y的地址
?
?scanf("%d",?&p->x);
?scanf("%d",?&p->y);
?printf("a=%d,%d?\n",?p->x,?p->y);//用->來(lái)訪問(wèn)指針結(jié)構(gòu)里邊的成員
?return?p;//?用完指針后?返回指針
}
void?out(struct?point?p)?{
?printf("b=%d,%d\n",?p.x,?p.y);
}
void?print(const?struct?point?*p)?{//加上const表示不再改動(dòng)參數(shù)
?printf("c=%d,%d\n",?p->x,?p->y);
}
指向結(jié)構(gòu)體數(shù)組的指針:
在之前講數(shù)值型數(shù)組的時(shí)候可以將數(shù)組名賦給一個(gè)指針變量,從而使該指針變量指向數(shù)組的首地址,然后用指針訪問(wèn)數(shù)組的元素。結(jié)構(gòu)體數(shù)組也是數(shù)組,所以同樣可以這么做。
我們知道,結(jié)構(gòu)體數(shù)組的每一個(gè)元素都是一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量。如果定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體指針變量并把結(jié)構(gòu)體數(shù)組的數(shù)組名賦給這個(gè)指針變量的話,就意味著將結(jié)構(gòu)體數(shù)組的第一個(gè)元素,即第一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量的地址,也即第一個(gè)結(jié)構(gòu)變量中的第一個(gè)成員的地址賦給了這個(gè)指針變量
#?include?
struct?qt
{
?char?name[5];
?int?age;
?char?sex[5];
?double?scroe;
};
int?main(void)
{????//定義了一個(gè)student的結(jié)構(gòu)數(shù)組
?struct?qt?student[5]?=?{?{"李青",?20,?"男",?99},?{"黃歡",?20,??"女",?80},?{"七七",?23,?"男",?95}?};
?struct?qt?*p?=?student;
?int?i;
?for?(i?=?0;?i?5;?i++)?{
??printf("%s?",?p->name);//利用->可訪問(wèn)成員(訪問(wèn)意味著可以讀寫(xiě))
??printf("%d?",?p->age);
??printf("%s?",?p->sex);
??printf("%f?",?p->scroe);
?}
?return?0;
}
當(dāng)結(jié)構(gòu)體指針變量指向一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量數(shù)組的時(shí)候,此時(shí)指針變量的值就是結(jié)構(gòu)體數(shù)組的首地址,
此時(shí)指針變量?p?就指向了結(jié)構(gòu)體數(shù)組的第一個(gè)元素,即指向?student[0]。我們知道,
當(dāng)一個(gè)指針指向一個(gè)數(shù)組后,指針就可以通過(guò)移動(dòng)的方式指向數(shù)組的其他元素。
這個(gè)原則對(duì)結(jié)構(gòu)體數(shù)組和結(jié)構(gòu)體指針同樣適用,所以?p?+?1?就指向?student[1]?的首地址;p +?2?就指向?
student[2]?的首地址……所以只要利用?for?循環(huán),指針就能一個(gè)個(gè)地指向結(jié)構(gòu)體數(shù)組元素。
同樣需要注意的是,要將一個(gè)結(jié)構(gòu)體數(shù)組名賦給一個(gè)結(jié)構(gòu)體指針變量,那么它們的結(jié)構(gòu)體類(lèi)型必須相同。
typedef 別名
typedef是在編程語(yǔ)言中用來(lái)為復(fù)雜的聲明定義簡(jiǎn)單的別名,新的名字是某種類(lèi)型的別名,這樣做改善了程序的可讀性,它與宏定義有些差異。它本身是一種存儲(chǔ)類(lèi)的關(guān)鍵字,與auto、extern、mutable、static、register等關(guān)鍵字不能出現(xiàn)在同一個(gè)表達(dá)式中。
typedef為C語(yǔ)言的關(guān)鍵字,功能是用來(lái)聲明一個(gè)已有的數(shù)據(jù)類(lèi)型的新名字,比如 typedef int last ; ?這就使得last成為 int 類(lèi)型的別名 ?這樣last這個(gè)名字就可以代替int出現(xiàn)在變量定義和參數(shù)聲明的地方了
typedef也有一個(gè)特別的長(zhǎng)處:它符合范圍規(guī)則,使用typedef定義的變量類(lèi)型其作用范圍限制在所定義的函數(shù)或者文件內(nèi)(取決于此變量定義的位置),而宏定義則沒(méi)有這種特性。
typedef?&?復(fù)雜的變量聲明
理解復(fù)雜聲明可用的“右左法則”:
??從變量名看起,先往右,再往左,碰到一個(gè)圓括號(hào)就調(diào)轉(zhuǎn)閱讀的方向;括號(hào)內(nèi)分析完就跳出括號(hào),
還是按先右后左的順序,如此循環(huán),直到整個(gè)聲明分析完。舉例:
??int?(*func)(int?*p);
??首?先找到變量名func,外面有一對(duì)圓括號(hào),而且左邊是一個(gè)*號(hào),這說(shuō)明func是一個(gè)指針;
然后跳出這個(gè)圓括號(hào),先看右邊,又遇到圓括號(hào)(只有函數(shù)后面才跟形參圓括號(hào)),
這說(shuō)明?(*func)是一個(gè)函數(shù),所以func是一個(gè)指向這類(lèi)函數(shù)的指針,即函數(shù)指針,
這類(lèi)函數(shù)具有int*類(lèi)型的形參,返回值類(lèi)型是int,此處就是聲明函數(shù)。
??int?(*func[5])(int?*);
??func?右邊是一個(gè)[]運(yùn)算符,說(shuō)明func是具有5個(gè)元素的數(shù)組;func的左邊有一個(gè)*,
說(shuō)明func的元素是指針(注意這里的*不是修飾func,而是修飾?func[5]的,原因是[]運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)比*高,
func先跟[]結(jié)合)。跳出這個(gè)括號(hào),看右邊,又遇到圓括號(hào),說(shuō)明func數(shù)組的元素是函數(shù)類(lèi)型的指?針,
它指向的函數(shù)具有int*類(lèi)型的形參,返回值類(lèi)型為int。
也可以記住2個(gè)模式:
type?(*)(....)函數(shù)指針
type?(*)[]數(shù)組指針復(fù)制代碼
結(jié)構(gòu)體的內(nèi)存對(duì)齊方式(存儲(chǔ)空間)
結(jié)構(gòu)體內(nèi)存對(duì)齊:一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量定義完之后,其在內(nèi)存中的存儲(chǔ)并不等于其所包含元素的寬度之和,元素是按照定義順序一個(gè)一個(gè)放到內(nèi)存中去的,但并不是緊密排列的。從結(jié)構(gòu)體存儲(chǔ)的首地址開(kāi)始,每個(gè)元素放置到內(nèi)存中時(shí),它都會(huì)認(rèn)為內(nèi)存是按照自己的大小來(lái)劃分的,因此元素放置的位置一定會(huì)在自己寬度的整數(shù)倍上開(kāi)始。
內(nèi)存對(duì)齊可以大大提升內(nèi)存訪問(wèn)速度,是一種用空間換時(shí)間的方法。內(nèi)存不對(duì)齊會(huì)導(dǎo)致每次讀取數(shù)據(jù)都會(huì)讀取兩次,使得內(nèi)存讀取速度減慢。
cpu把內(nèi)存當(dāng)成是一塊一塊的,塊的大小可以是2,4,8,16 個(gè)字節(jié),因此CPU在讀取內(nèi)存的時(shí)候是一塊一塊進(jìn)行讀取的,塊的大小稱(chēng)為內(nèi)存讀取粒度。
//?內(nèi)存對(duì)齊原則:
//???1、第一個(gè)成員的首地址為0.
//???2、每個(gè)成員的首地址是自身大小的整數(shù)倍
//??? 3、結(jié)構(gòu)體的總大小,為其成員中所含最大類(lèi)型的整數(shù)倍。
#include
typedef?struct?_node?{
?//char?t;//1
?//int?p;?//4
?//float?y;//8
//char?t?要存放的偏移量為0,滿足對(duì)齊方式,t占用一個(gè)字節(jié),
int?p要存儲(chǔ)在下一個(gè)可用的地址的偏移量為1.不是sizeof(int)=4的倍數(shù),
需要補(bǔ)足3個(gè)字節(jié)才能使偏移量變?yōu)?span style="color: #d19a66;line-height: 26px;">4(使其滿足對(duì)齊方式),因此系統(tǒng)自動(dòng)填充3個(gè)字節(jié)使偏移量增加到4,
int?p放到此位置,占用4個(gè)字節(jié),下一可用的偏移量為8,滿足sizeof(float)=4的對(duì)齊,
所以float?y直接存放在偏移量為8的位置上,它占用4個(gè)字節(jié)??總共就是?//1+3+4+4=12
?double?a;//8
?char?b;//1
?int?c;//4
//double?a的要存放的偏移量為0,滿足對(duì)齊方式直接存儲(chǔ),占用8個(gè)字節(jié),
char?b要存儲(chǔ)在下一的可用的地址的偏移量為9,
直接存儲(chǔ),占用字節(jié)為1;int?c要存儲(chǔ)在下一個(gè)可用的地址的偏移量為9,
9不滿足sizeof(int)=4;所以系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)分配3的字節(jié)增加到12,12滿足對(duì)齊方式,
存儲(chǔ)下去c占用4個(gè)字節(jié)。總共就是???//8+1+3+4=16
}NODE;
int?main(void)?{
?printf("%d?",?sizeof(NODE));
}
如果結(jié)構(gòu)體內(nèi)存在長(zhǎng)度大于處理器位數(shù)的元素,那么就以處理器的倍數(shù)為對(duì)齊單位;否則,如果結(jié)構(gòu)體內(nèi)的元素的長(zhǎng)度都小于處理器的倍數(shù)的時(shí)候,便以結(jié)構(gòu)體里面最長(zhǎng)的數(shù)據(jù)元素為對(duì)齊單位。
另外 ?結(jié)構(gòu)體的內(nèi)存地址就是它第一個(gè)成員變量的地址 ?isa永遠(yuǎn)都是結(jié)構(gòu)體中的第一個(gè)成員變量 ?所以結(jié)構(gòu)體的地址也就是其isa指針的地址
內(nèi)存對(duì)齊簡(jiǎn)介
由于內(nèi)存的讀取時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于CPU的存儲(chǔ)速度,這里用設(shè)定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的對(duì)齊系數(shù),即犧牲空間來(lái)?yè)Q取時(shí)間的思想來(lái)提高CPU的存儲(chǔ)效率。
內(nèi)存對(duì)齊”應(yīng)該是編譯器的“管轄范圍”。編譯器為程序中的每個(gè)“數(shù)據(jù)單元”安排在適當(dāng)?shù)奈恢蒙稀5荂語(yǔ)言的一個(gè)特點(diǎn)就是太靈活,太強(qiáng)大,它允許你干預(yù)“內(nèi)存對(duì)齊”。如果你想了解更加底層的秘密,“內(nèi)存對(duì)齊”對(duì)你就不應(yīng)該再模糊了。這也是一個(gè)大小端模式的問(wèn)題
每個(gè)特定平臺(tái)上的編譯器都有自己的默認(rèn)“對(duì)齊系數(shù)”(也叫對(duì)齊模數(shù))。程序員可以通過(guò)預(yù)編譯命令#pragma pack(n)來(lái)改變這一系數(shù),其中的n就是你要指定的“對(duì)齊系數(shù)”。
規(guī)則:
1、數(shù)據(jù)成員對(duì)齊規(guī)則:結(jié)構(gòu)(struct)(或聯(lián)合(union))的數(shù)據(jù)成員,第一個(gè)數(shù)據(jù)成員放在offset為0的地方,以后每個(gè)數(shù)據(jù)成員的對(duì)齊「按照#pragma pack指定的數(shù)值和這個(gè)數(shù)據(jù)成員自身長(zhǎng)度中,比較小的那個(gè)進(jìn)行」。
2、結(jié)構(gòu)(或聯(lián)合)的整體對(duì)齊規(guī)則:在數(shù)據(jù)成員完成各自對(duì)齊之后,結(jié)構(gòu)(或聯(lián)合)本身也要進(jìn)行對(duì)齊,對(duì)齊將「按照#pragma pack 指定的數(shù)值和結(jié)構(gòu)(或聯(lián)合) 最大數(shù)據(jù)成員長(zhǎng)度中,比較小的那個(gè)進(jìn)行」對(duì)齊。
3、結(jié)合1、2可推斷:當(dāng)#pragma pack的n值等于或超過(guò)所有數(shù)據(jù)成員長(zhǎng)度的時(shí)候,這個(gè)n值的大小將不產(chǎn)生任何效果。
#pragma pack(n) ?設(shè)定變量以n字節(jié)為對(duì)齊方式:
「作用」:指定結(jié)構(gòu)體、聯(lián)合以及類(lèi)成員
「語(yǔ)法」:#pragma pack( [show] | [push | pop] [, identifier], n )
1,pack提供數(shù)據(jù)聲明級(jí)別的控制,對(duì)定義不起作用;
2,調(diào)用pack時(shí)不指定參數(shù),n將被設(shè)成默認(rèn)值;
n:可選參數(shù);指定packing的數(shù)值,以字節(jié)為單位;缺省數(shù)值是8,合法的數(shù)值分別是1、2、4、8、16。其他參數(shù)都是可選的可先不了解
#include
#pragma?pack(2)//?值只能填1?2?4?8?16??這里最好是看結(jié)構(gòu)里邊最小的成員?這里是char?所以最好是填1??//但是當(dāng)#pragma?pack指定的值等于或者超過(guò)所有數(shù)據(jù)成員長(zhǎng)度的時(shí)候,這個(gè)指定值的大小將不產(chǎn)生任何效果
typedef?struct?_A?{
?double?x;//4
?int?y;//4
?char?p;//1
?
}NODE;
//8+4+1+1=14按n為2
//8+4+1+3=16按n為4以上或者使用系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)齊
#pragma?pack(8)//設(shè)定為4字節(jié)對(duì)齊
typedef?struct?test
{
?char?m1;
?double?m4;
?int?m3;
}NODE2;
//1+1+4+8=14//按n為2
//1+7+8+4=20?不滿足8的倍數(shù)??加4等于24滿足??總:1+7+8+4+4=24
int?main(void)?{
?printf("%d\n",?sizeof(NODE));
?printf("%d",?sizeof(NODE2));
}
結(jié)構(gòu)、聯(lián)合或者類(lèi)的數(shù)據(jù)成員,第一個(gè)放在偏移為0的地方;以后每個(gè)數(shù)據(jù)成員的對(duì)齊,
按照#pragma?pack指定的數(shù)值和這個(gè)數(shù)據(jù)成員自身長(zhǎng)度兩個(gè)中比較小的那個(gè)進(jìn)行;
也就是說(shuō),當(dāng)#pragma?pack指定的值等于或者超過(guò)所有數(shù)據(jù)成員長(zhǎng)度的時(shí)候,
這個(gè)指定值的大小將不產(chǎn)生任何效果
每個(gè)成員分別對(duì)齊,即每個(gè)成員按自己的方式對(duì)齊,并最小化長(zhǎng)度;規(guī)則就是每個(gè)成員按其類(lèi)型的對(duì)齊參數(shù)(通常是這個(gè)類(lèi)型的大小)和指定對(duì)齊參數(shù)中較小的一個(gè)對(duì)齊。
大小端:
如:int?11?22?33?44
在存儲(chǔ)的時(shí)候
大端:11?22?33?44
??0??1???2??3
??低地址---->?高地址
小端:44?33?22?11
??0??1???2??3
??低地址---->?高地址
大小端的差異在于存放順序不同
常見(jiàn)的操作系統(tǒng)是小端,通訊協(xié)議是大端。復(fù)制代碼
//結(jié)構(gòu)體例子:使用尾插法創(chuàng)建鏈表
#include//單鏈表的創(chuàng)建
typedef?struct?_node?{
?int?nb;//數(shù)值
?struct?_node?*nxte;//定義一個(gè)指向下一個(gè)的節(jié)點(diǎn)的指針
}NODE;
typedef?struct?_link{//利用這個(gè)結(jié)構(gòu)體?封裝?首尾節(jié)點(diǎn)
?NODE?*head;
?NODE?*qt;
}link;
void??add(link?*phead,?link?*qt,?int?n);//定義函數(shù)將?首尾指針傳入
int?main(void)?{
?link?head,?q;//定義一個(gè)結(jié)構(gòu),連指針都不是的
?head.head?=?q.qt?=?NULL;//初始化
?int?n;
?for?(scanf("%d",?&n);?n?!=?-1;?scanf("%d",?&n))?{
??add(&head,?&q,?n);//將地址?值傳入
?}
?NODE?*t;
?t?=?head.head;//利用臨時(shí)結(jié)構(gòu)將鏈表輸出
?for?(;?t;?t?=?t->nxte)?{
??printf("%d?",?t->nb);
?}
?return?0;
}
//尾插法
void??add(link?*phead,?link?*qt,?int?n)?{
?NODE?*p?=?(NODE*)malloc(sizeof(NODE));//為新結(jié)點(diǎn)開(kāi)辟空間
?p->nb?=?n;
?p->nxte?=?NULL;
?if?(phead->head?==?NULL)?{//判斷首結(jié)點(diǎn)是否為空
??phead->head?=?p;//是空的就讓首結(jié)點(diǎn)等于新結(jié)點(diǎn)
?}
?else?{//不為空時(shí),讓尾結(jié)點(diǎn)依次跑到后面去
??qt->qt->nxte?=?p;
?}
?qt->qt?=?p;
}
4、union 共用體(聯(lián)合體)
在進(jìn)行某些算法的C語(yǔ)言編程的時(shí)候,需要使幾種不同類(lèi)型的變量存放到同一段內(nèi)存單元中。也就是使用覆蓋技術(shù),幾個(gè)變量互相覆蓋。這種幾個(gè)不同的變量共同占用一段內(nèi)存的結(jié)構(gòu),在C語(yǔ)言中 以關(guān)鍵字union聲明的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),這種被稱(chēng)作“共用體”類(lèi)型結(jié)構(gòu),也叫聯(lián)合體。
“聯(lián)合”與“結(jié)構(gòu)”有一些相似之處。但兩者有本質(zhì)上的不同。在結(jié)構(gòu)中各成員有各自的內(nèi)存空間,一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量的總長(zhǎng)度大于等于各成員長(zhǎng)度之和。而在“聯(lián)合”中,各成員共享一段內(nèi)存空間,一個(gè)聯(lián)合變量的長(zhǎng)度等于各成員中最長(zhǎng)的長(zhǎng)度。注意這里所謂的共享不是指把多個(gè)成員同時(shí)裝入一個(gè)聯(lián)合變量?jī)?nèi),而是指該聯(lián)合變量可被賦予任一成員值,但每次只能賦一種值,賦入新值則沖去舊值,共用體變量中起作用的成員是最后一次存放的成員,在存入一個(gè)新成員后,原有成員就失去作用,共用體變量的地址和它的各成員的地址都是同一地址
一個(gè)聯(lián)合類(lèi)型必須經(jīng)過(guò)定義之后,才能把變量說(shuō)明為該聯(lián)合類(lèi)型:
聯(lián)合的定義:
定義一個(gè)聯(lián)合類(lèi)型的一般形式為:
union?[name](聯(lián)合名)???name是可選的
{
成員表
};
成員表中含有若干成員,成員的一般形式為:?類(lèi)型說(shuō)明符?成員名
成員名的命名應(yīng)符合標(biāo)識(shí)符的規(guī)定。
union?Data
{
???int?i;
???double?f;
???char??str[20];
}?data;
現(xiàn)在?Data所有的成員共享一個(gè)空間,同一時(shí)間只有一個(gè)成員是的值有效的,Data?類(lèi)型的變量可以存儲(chǔ)一個(gè)整數(shù)、
一個(gè)浮點(diǎn)數(shù),或者一個(gè)字符串。這意味著一個(gè)變量(相同的內(nèi)存位置)可以存儲(chǔ)多個(gè)多種類(lèi)型的數(shù)據(jù)。
您可以根據(jù)需要在一個(gè)共用體內(nèi)使用任何內(nèi)置的或者用戶(hù)自定義的數(shù)據(jù)類(lèi)型。
共用體占用的內(nèi)存應(yīng)足夠存儲(chǔ)共用體中最大的成員。例如,在上面的實(shí)例中,
Data?將占用?20?個(gè)字節(jié)的內(nèi)存空間,因?yàn)樵诟鱾€(gè)成員中,字符串所占用的空間是最大的。復(fù)制代碼
注意:1、不能把共用體變量作為函數(shù)參數(shù),也不能是函數(shù)帶回共用體變量,但可以使專(zhuān)用指向共用體變量的指針
2、所有成員占用同一段內(nèi)存,修改一制個(gè)成員會(huì)影響其余所有成員。
共用體的訪問(wèn):共用體訪問(wèn)成員的值時(shí)一般使用.運(yùn)算符,指針時(shí)用->運(yùn)算符(和結(jié)構(gòu)體是一樣的)
typedef?union?_node?{
?int?a;
?double?b;
?char?c;
?union?_node?*p;
}NODE;
int?main(void)?{
?NODE?a;//定義變量
?NODE?t;
?a.b;//用.訪問(wèn)
?t.p->a;//指針用->訪問(wèn)
}
聯(lián)合的使用規(guī)則幾乎和結(jié)構(gòu)體strtct的規(guī)則用法一樣,只不過(guò)是內(nèi)部表示的不同。
補(bǔ)充:
還有一個(gè)是無(wú)名聯(lián)合體,它是和無(wú)名結(jié)構(gòu)體的工作原理是相同的復(fù)制代碼
#include//簡(jiǎn)單的例子
#include
typedef?union?_node{
?int?a;
?double?b;
?char?c[20];
}NODE;
int?main(void)?{
?NODE?a;//這里只定義一個(gè)變量
?a.a?=?666;
?printf("%d\n",?a.a);
?a.b?=?9.99;
?printf("%f\n",?a.b);
?strcpy(a.c,?"hello?world!");
?printf("%s\n",?a.c);
?//我們看到,三個(gè)都被完整的輸出了,因?yàn)樵谕粫r(shí)刻,只有一個(gè)成員是有效的
}
輸出:
666
9.990000
hellow?world!
共用體的作用:
1、節(jié)省內(nèi)存,有兩個(gè)很長(zhǎng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),不會(huì)同時(shí)使用,比如一個(gè)表示老師,一個(gè)表示學(xué)生,如果要統(tǒng)計(jì)教師和學(xué)生的情況用結(jié)構(gòu)體的話就有點(diǎn)浪費(fèi)了!用結(jié)構(gòu)體的話,只占用最長(zhǎng)的那個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所占用的空間,就足夠了!
2、實(shí)現(xiàn)不同類(lèi)型數(shù)據(jù)之間的類(lèi)型轉(zhuǎn)換,遇到各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)共用存儲(chǔ)空間,很方便的實(shí)現(xiàn)了不同數(shù)據(jù)類(lèi)型之間的轉(zhuǎn)換,不需要顯示的強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換。
其他:1、確定CPU的模式:大端、小端模式確定
大小端不同,則存儲(chǔ)的方式也存在差別,比如int需要4個(gè)字節(jié),而char只需要1個(gè)字節(jié),根據(jù)1個(gè)字節(jié)所在的具體位置即可判定CPU的模式
2、寄存器的定義,實(shí)現(xiàn)整體的訪問(wèn)和單項(xiàng)的訪問(wèn)
//共用體綜合例子:根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)類(lèi)型輸出需要的相應(yīng)的數(shù)據(jù)
#include
#include//數(shù)據(jù)類(lèi)型輸出???5*4??m?n?????n的第幾個(gè)x?
union?node?{
?int?a;
?double?b;
?char?c[30];
}add[10000];
char?p[10000][30];?//保存的字符串?dāng)?shù)組
int?main(void)?{
?int?n,?m;
?scanf("%d?%d",?&n,?&m);
?int?x;
?double?y;
?char?t[50];
?int?i,?j;
?for?(i?=?0;?i?//輸入
??scanf("%s",?&p[i]);//作為字符串?dāng)?shù)組,需要取地址
??if?(strcmp("INT",?p[i])?==?0)?{//整形
???scanf("%d",?&x);
???add[i].a?=?x;
??}
??else?if(strcmp("DOUBLE",p[i])==0){//浮點(diǎn)
???scanf("%lf",?&y);
???add[i].b?=?y;
??}
??else?if?(strcmp("STRCING",?p[i])?==?0)?{//字符串
???scanf("%s",?t);
???strcpy(add[i].c,?t);
??}
?}
?for?(i?=?0;?i?//輸出
??scanf("%d",?&j);
??if?(strcmp("INT",?p[j])?==?0)?{
???printf("%d\n",?add[j].a);
??}
??else?if?(strcmp("DOUBLE",?p[j])?==?0)
??{
???printf("%f\n",?add[j].b);
??}else?if(strcmp("STRING",p[j])==0)
??{
???printf("%s\n",?add[j].c);
??}
?}
?return?0;
}
//輸入:
/*
5?4
INT?456
DOUBLE?123.56
DOUBLE?0.476
STRING?welcomeToC
STRING?LemonTree
0
1
2
4
*/
//輸出:
/*
456
123.56
0.48
LemonTree
*/
來(lái)源:稀土掘金 作者:Mr_Li_鏈接:https://juejin.cn/post/6844904177517199373
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