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给大家分享一句我很喜欢我话:
知不足而奋进,望远山而前行!!!
铁铁们,成功的路上必然是孤独且艰难的,但是我们不可以放弃,远山就在前方,但我们能力仍然不足,所有我们更要奋进前行!!!
今天我们更新了联合体和结构体的内容,
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一、结构体位段
我们先来说一下上一篇结构体博客中遗留下来的问题吧,叫做结构体位段问题,这个问题该咋去讲呢,就是结构体位段。
下面我们来看一串代码:
//结构体位段
//节省空间内存。
struct S
{
int _a:2;//只占2个bit位
int _b:5;//只占5个bit位
int _c:10;// 10个
int _d:30;// 30个
};
我们前面讲了结构体内存对齐,我们说了他的作用是通过耗费更多的空间来获取更快的运行速度,然后这个结构体位段的作用是什么呢,它就是要耗费更少的内存空间。
我们其中的数字不是指的字节,而是bit位,我们知道,一个int类型的数占四个字节,那么我们只用两个bit位能存储这个数嘛,下面我们来试试看:
我们知道2的二进制是:00000010,然后我们知道一个其中的一个数占一个bit位,因此如果储存一个2的话只需要两个bit位也是可以实现的,所以这个就可以节省许多内存。
位段的跨平台问题:
- 1.int位段被当成有符号还是无符号数是不确定的。
- 2.位段中最大位数的数目不确定,(16位机器最大16,32位机器最大32,写成27,在十六机器上要出问题)
- 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.当一个就够包括两个位段,第二个位段成员比较大,无法容纳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,位段可以达到较好的效果,并且可以很好的节省空间,但是就是存在跨平台的问题。
二、结构体内存的分配
先看一串代码:
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;
}
大家认为位段是如何开辟内存空间的呢?下面我们来看一下。
在位段内存分配时,我们的规则大概是这样的,就是我们先会开辟一段内存,一个字节,八个bit位,开辟好之后,我们是从左往右存呢,还是从右往左存呢,答案就是从右往左存,
大概就是这样,然后我们看第一个字节处,我们先用了三个bit位,然后又占了四个,但是还会剩下一个,但是这一个已经不够下一个继续使用了,因此会丢弃掉这一个,继续开辟一块新的字节。
三、联合和枚举:
3.1联合体
像结构体一样,由一个或者多个成员构成,这些成员可以不同的类型。
下面我们通过一串代码来了解一下联合体
union Un
{
char c;
int i;
};
int main()
{
union Un u = { 0 };
printf("%zd\n", sizeof(u));
return 0;
}
大家认为这串代码会输出什么呢?char占一个字节,然后int占四个字节,按对齐的规则是不是占八个字节呢,我们运行一下看一下:
我们发现结果是4,这是为什么呢?
这就和联合体的定义有关系了,其实char定义的这个数和int类型定义的数存放在一个地址处,我们用一串代码来验证一下:
union Un
{
char c;
int i;
};
int main()
{
union Un u = { 0 };
printf("%zd\n", sizeof(u));
printf("%p\n", &u);
printf("%p\n", &(u.c));
printf("%p\n", &(u.i));
return 0;
}
我们可以发现这串代码打印的这两个地址是相同的,因此我们就可以验证出他就是存放相同地址处。
这里还有一个知识点,联合体的大小至少是最大成员的大小,当最大成员的大小不是最大对齐数的整数倍时,就要对齐到最大对齐数的整数倍。
下面我们再来做一个练习:
union Un
{
short s[7];
int i;
};
int main()
{
union Un u = { 0 };
printf("%zd\n", sizeof(u));
return 0;
}
大家认为这个代码会输出什么呢,一个short类型占两个字节,然后七个就是十四个字节,但是int是4,又要求输出的是最大对齐数的整数倍,所以16才符合最终的结果。答案就是16.
3.1.1联合体有什么用呢?
struct gift_list
{
//公共属性
int stock_number;//库存量
double price; //定价
int item_type;//商品类型
//特殊属性
char title[20];//书名
char author[20];//作者
int num_pages;//⻚数
char design[30];//设计
int colors;//颜⾊
int sizes;//尺⼨
};
struct gift_list
{
int stock_number;//库存量
double price; //定价
int item_type;//商品类型
union{
struct
{
char title[20];//书名
char author[20];//作者
int num_pages;//⻚数
}book;
struct
{
char design[30];//设计
}mug;
struct
{
char design[30];//设计
int colors;//颜⾊
int sizes;//尺⼨
}shirt;
}item;
};
这样来看我们是不是就节省了许多的空间呢。
我们下面再通过联合体判断一下机器是大端还是小端。
int check_sys()
{
union Un
{
char c;
int i;
}u;
u.i = 1;
return u.c;
}
int main()
{
int ret = check_sys();
if (ret == 1)
printf("小端\n");
else
printf("大端\n");
return 0;
}
这个代码是不是太妙了呢,直接拿出四个字节中的一个字节,直接就可以判断出来了。
总结:
这次我们介绍了关于结构体位段、联合和枚举还有联合体的内容。希望大家可以从中学到东西。