自定义类型：位段，枚举，联合

前言

在学习完了自定义类型中的结构体之后，还有三种自定义类型需要我们去学习，今天就由我来给大家介绍一下自定义类型中的位段，枚举和联合

一.位段

1.1什么是位段

位段的声明其实与结构体差不多，有两个不同

1.位段的成员必须是 int、unsigned int 或signed int（整形） 。
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;
};

位段的位指的就是二进制位，每个位段成员后面的数字就表示它所占二进制位的个数
那么位段A的大小是多少呢

printf("%d\n", sizeof(struct A);

位段A的大小为8个字节，那么它的大小又是怎样计算的呢？

位段A会先开辟一个4个字节的空间（32个二进制位），a,b,c分别占用了2，5，10个二进制位，剩余15个二进制位不够d存储，于是就会重新开辟一个4个字节的空间存储d

1.2位段的存储分配

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`在这里插入代码片`
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？

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：
   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

二.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

这里就可以使用枚举了。

2.1枚举的定义

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,
 GREEN,
 BLUE=4，
 BLACK
};

2.2枚举的优点

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

我们在用switch语句时，就可以使用枚举变量，比如我们在设计游戏时，就可以把case exit（0）视为退出，把case play(1)视为玩游戏

三.联合体（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));

3.2联合体的特点

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);

在这里我们就可以看出i和c的地址是一样的，占用同一块空间。

4.3 联合大小的计算

1 .联合的大小至少是最大成员的大小。
2. 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 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));

如图，i和c共同占用了前5个字节，但联合体大小不是最大对齐数int的整数倍,所以要对齐到第8个字节，所以un1的大小为8个字节。un2同理。

结尾

好了，这就是我今天为大家分享的内容了，希望你们能有所收获。
加油！