引言：

C语言当中除了，自己带的基本数据类型，还有一些自定义数据类型，用户自己可以控制数据类型大小，所包含的元素，使用起来更加方便，快捷。

一  数组arr：

对于数组而言，常常记住以下两点： 

1.一定是相同类型元素的数据集合；

2.数组只是指数据元素，并不是指只是指是整数；

2.对于数组而言，在内存上是连续分布的；

数组的大小等于数据元素类型本本身大小乘以元素个数；

二结构体：

2.1结构体介绍：

C 数组允许定义可存储相同类型数据项的变量，结构是 C 编程中另一种用户自定义的可用的数据类型，它允许您存储不同类型的数据项。

结构体中的数据成员可以是基本数据类型（如 int、float、char 等），也可以是其他结构体类型、指针类型等。

2.1.2结构体组成：

结构体定义由关键字 struct 和结构体名组成，结构体名可以根据需要自行定义。

struct 语句定义了一个包含多个成员的新的数据类型，struct 语句的格式如下：

struct tag {
    member-list
    member-list
    member-list//成员列表  
    ...
} variable-list ;//结构体变量
//tag 结构体标签

tag： 是结构体标签。

member-list ：是标准的变量定义，比如 int i; 或者 float f;，或者其他有效的变量定义。

variable-list ：结构变量，定义在结构的末尾，最后一个分号之前，您可以指定一个或多个结构变量。下面是声明 Book 结构的方式：

struct Books
{
   char  title[50];
   char  author[50];
   char  subject[100];
   int   book_id;
} book;  

在一般情况下，tag、member-list、variable-list 这 3 部分至少要出现 2 个。

2.2结构体内存对齐原则：

对于结构体而言，我们需要计算一个结构体内存的时候，需要注意，结构体内存对齐的原则

2.2.1对齐原则：

对于以上数据原则，要熟记。

可以结合以下实例逐条分析：

2.2.2示例计算：

示例一：

struct S1
{
 char c1;
 int i;
 char c2;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S1));

注意：首先，结构体也是连续存放的空间，但是存在一定的空间浪费，所以要注意结构体成员的列出，来节省内存空间。

存放c1：

首先了解一下：偏移量，就是指相对于第一个元素存放的起始地址而言的偏移多少的数值。

那么根据第一条原则，我们把第一个成员char 地址（偏移量）设置为0 ，

根据第二条，那么1和8的默认对齐数，选择较小的，那么对应，C1的对齐数就是1

那么我们开始存放的地址就必须是1的倍数，而0是1的倍数。所以存放在第一个位置0。

后面两条是针对于整体和嵌套，暂时不考虑；

存放int  i ：

首先，我们刚刚存放第一个元素位置为0，那么开始考虑第二条，存放的位置要是最小对齐数的倍数。那么比较int i和默认对齐数比较，取较小值为对齐数。

那么对于4个字节和8个默认对齐数比较。4小于8，所以对应，我们选择 int i的对齐数为4个字节

那么对于开始存放的第二个地址是从1开始：

而1不是最小对齐数的倍数，所以我们要从它的倍数，4的最小对应倍数是4那么从偏移量为4的地址开始存放。

那么对应的而言，就是说，会有1~3之间3个字节的空间浪费；

存放 char c2:

那么对于char c2 依旧是根据原则，一步一步计算。首先针对于我们的字节。char c2求它的对齐数

char 是1个字节和 8默认对齐数比较，选小的，那么对应就是 1；那么对于内存比较而言，我们存放的地址就要是1的倍数，那么开始存放的地址就是8，8是1的倍数，所以我们可以从8的位置开始存放：

整体内存对齐：

根据第三条原则，结构体的内存大小要是，整体对齐数的倍数。那么整体对齐数就是指结构体所有成员对齐数的较大值， char c1,  int  i,char c2分别对齐数是：1，4，1那么整体对齐数就是4，而目前我们存放使用了9个字节，那么9不是4的倍数，所以还要对齐整体偏移，最近4的倍数是12.

所以整体所占内存大小就是12。

实例二：

#include <stdio.h>
struct s2
{
	char c1;
	char c2;
	int i;
};
int main()
{
	struct s2 test;
	printf("S2结构体大小为：%d\n", sizeof(test));
	return 0;
}

首先 C1作为第一个成员，设置为地址为0的偏移处，c1为一个字节，默认对齐8个字节选择较小的，1作为c1的对齐数。c2起始地址为偏移量1处，c2为1个字节，默认对齐数为8个字节选择较小值为1作为c2的对齐数。1是偏移量1地址的倍数，所以可以存放1个字节。int i为4个字节，默认对齐数为8个字节，选择较小值那么对应为4。开始存放偏移量为3不是4的倍数。所以得从最小公倍数处，即偏移量为4处开始存放 int i。那么整体存放0~7对应整体字节为8个字节，那么开始计算整体对齐数，根据c1,c2,i的对齐数取最大值，即为4。8为4的倍数，所以满足内存对齐原则。

所以整体结构体内存大小为4个字节。

由此S1,S2大小对比可以发现，相同较小元素放一起可以有效节省结构体所占内存大小空间。

示例三（结构体嵌套）：

struct S3
{
 double d;
 char c;
 int i;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S3));
结构体嵌套问题
struct S4
{
 char c1;
 struct S3 s3;
 double d;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S4));

计算S3结构体计算方法和上面基本相同，大概看一下我的计算过程：

可以计算出大小为16个字节。

计算S4结构体大小：成员c1第一个元素大小为1个字节默认对齐数为1个字节，放置在位置为0处。

计算c1的对齐数，1小于默认对齐数8，所以c1的对齐数为1。开始计算成员2，也就是S3那么S3对齐数，取决于该结构体内最大对齐数，也就是对应8作为该结构体的对齐数。那么对于8，所以要求起始地址就是要求是对齐数倍数处。而成员2的起始偏移量为1，那么对应应该从地址8处开始存放16个字节。也就是存放到8~23。对应成员3 double d,大小为8个字节，默认对齐数8，选择较小值8

那么d开始存放位置要是8的倍数。那么对应成员3开始地址刚好是24为8的倍数开始存放，成员d存放到24~31处。对于整体而言就是0~31整体大小为32。开始计算整体最大对齐数，1，8，8选择最大对齐数8作为对齐数。那么32刚好是8的倍数。所以对应整体大小就是32字节。

2.3结构体“.”和->的区别：

结构体中 “->” 与 “.” 的区别以及使用
两者在同一个代码块内使用的时候其实没有什么太大不同，无非就是声明结构体的时候一个是声明指针，一个是声明结构体。声明结构体的时候分配了内存空间，所以可以用".“直接访问，而声明指针之后并没有分配内存空间，所以用”->“来指向开辟的空间。也可以用”(*buffer).foo" ,等价于"buffer->foo"。

"->"是在声明结构体指针时，访问结构体成员变量时使用。

"."是声明结构体时，访问结构体成员变量时使用。

三 联合体（共用体）：

3.1联合体（共用体）介绍：

3.2 联合体组成：

为了使用联合体，需要使用 uion关键词来定义联合体。那么对于整体架构其实和结构体差不多：

union [union tag]
{
   member definition;
   member definition;
   ...
   member definition;
} [one or more union variables];

union tag 是可选的，也就是我们声明这个联合体类型叫做声明名字，每个 member definition 是标准的变量定义，比如 int i; 或者 float f; 或者其他有效的变量定义。在共用体定义的末尾，最后一个分号之前，您可以指定一个或多个共用体变量，这是可选的。下面定义一个名为 Data 的共用体类型，有三个成员 i、f 和 str：

3.3联合体（共用体）大小计算：

和结构体一样，我们对于共用体计算同样需要根据相应的对齐原则，去计算大小；

3.3.1共用体对齐原则：

3.4示例计算：

示例一：

union Un
{
 char c;
 int i;
};

计算：第一根据两条原则，计算即可；

 char c 为1个字节  ， int i为4个字节计算最大成员大小，最大成员为int 4个字节

那么联合体大小为4个字节，两者对齐数为1 ,4取最大对齐数4。4为4的倍数，所以

整体结构体大小为4个字节。

示例二：

union Un2
{
	short c[7];
	int i;
};

那么对于共用体2而言，它的整体大小，首先成员1为应该数组，那么对于其大小为2*7，大小为14个字节。成员2，int i大小为4个字节。那么取决于较大一位14字节

那么计算共用体对齐，计算，对齐数是取决于其成员的基本数据类型元素大小，而不是整体大小

short是2个字节。那么对于int 4个字节，其对齐数采取4。

那么对于整体共用体大小14不是4的对齐数，所以应该对齐到实际最小公倍数到16个字节。

（那么对于两条原则，如果共用体成员只有基本数据类型，不存在自定义数据类型，计算大小往往不需要考虑对齐数，因为对齐数就是基本数据类型元素的字节大小，即使考虑本是上内存大小不受影响）

3.5联合体（共用体）简单应用：

可以用来计算所使用内存存储空间到底是大端存储还是小端存储。

知识补充：大小端存储（Endianess）是指多字节数据在计算机内存中的字节排列顺序。具体来说，它决定了数据的高位字节（Most Significant Byte, MSB）和低位字节（Least Significant Byte, LSB）在内存地址中的存放顺序。根据字节的存储顺序，主要可以分为两种类型：

1. 大端（Big Endian）存储：
   • 在大端存储中，高位字节存储在内存的低地址端，低位字节存储在内存的高地址端。
   • 举例来说，一个16位的整数0x1234在大端存储中，其内存表示会是12 34（十六进制），即高位字节12在前，低位字节34在后。
2. 小端（Little Endian）存储：
   • 在小端存储中，低位字节存储在内存的低地址端，高位字节存储在内存的高地址端。
   • 同样以16位整数0x1234为例，在小端存储中，其内存表示会是34 12（十六进制），即低位字节34在前，高位字节12在后。

这两种存储方式对于单个字节的数据没有区别，但对于多字节的数据（如整型、浮点型等）就有明显的不同。在编写跨平台的软件时，需要特别注意数据的字节序，因为不同的硬件平台可能采用不同的字节序。例如，Intel和AMD的x86和x86_64架构通常使用小端存储，而一些网络协议和文件格式（如网络字节序）则采用大端存储。

在实际编程中，有时需要进行字节序的转换，以确保数据在不同平台之间的正确传输和解析。例如，可以使用函数如htonl（host to network long）和ntohl（network to host long）在网络编程中进行32位整数的字节序转换。对于更通用的字节序处理，可以使用联合（union）或者位操作等技巧来进行编程。

int check_sys()
{
 union
 {
 int i;
 char c;
 }un;
 un.i = 1;
 return un.c;//返回1是⼩端，返回0是⼤端
}解读程序

解读：

这里的关键在于理解整数1在内存中的表示。在计算机中，整数1通常表示为0000 0001（对于32位整数）。但是，这个表示如何映射到char类型的un.c取决于系统的字节序。

• 在大端系统上，高位字节（即0000）会存储在内存的低地址端，而un.c（一个char类型）只会读取这个地址的值，所以它会返回0。
• 在小端系统上，低位字节（即0001）会存储在内存的低地址端，所以un.c会返回1。

四 枚举 ：

4.1枚举介绍：

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
};

4.2枚举赋值计算：

对于枚举的值，实际上枚举的成员都是有值的，对于枚举的值往往声明定义的时候就已经定了。

不能在改变。所以对于我们而言。往往就是一句话枚举常量。

默认枚举成员数值是从0开始依次递增，其次每次递增量为1

示例一：

enum Color//颜⾊
{
 RED,
 GREEN,
 BLUE
};

默认就是从0开始，对于递增量为1。

那么就是 0，1，2；

示例二：

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

RED为1，开始递增，增量为1，那么对应1，2，3 

示例三：

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

RED没有赋值从开始，默认从0，开始递增，GREEN赋值4，开始递增，增量为1 ，那么BLUE开始从4开始递增，增量为1，那么对应5.

所以结果1，4，5。

4.3枚举好处：