結構體struct、聯合體union、枚舉類型enum

1.c語言中的類型

1）內置類型——char，short，int，float，double；html

2）用戶自定義類型（UDT）——struct結構體，union聯合體，enum枚舉類型c++

2.內存對齊

2.1概念

1）內存對齊就是編譯器爲程序中的每一個「數據單元」安排在適當的位置上windows

2）對於內存對齊問題，主要存在於struct和union等複合結構在內存中的分佈狀況網絡

2.2規則

1）對於結構的各個成員，第一個成員位於偏移爲0的位置，之後的每一個數據成員的偏移量 = min ( #pragma pack(n) 指定的n值, 這個數據成員的字節數 ) 的倍數，#pragma pack(n)能夠設置， Windows中默認爲8，Linux中默認爲4；數據結構

2）結構或聯合體自己也要進行對齊，其字節大小=min( #pragram pack(n) , 長度最長的數據成員 )的倍數性能

struct MyStruct    //MyStruct的內存分佈：*xxx | **** | ** （*表明使用，x表明未使用）
{ char a;    //偏移量爲0
    int b; //偏移量爲4
    short c; //偏移量爲8
}; //windows下MyStruct的字節大小爲：1+4+2=7，變成4的倍數：12

2.3爲何要內存對齊

1）平臺緣由：不是全部的硬件平臺都能訪問任意地址上的任意數據，某些硬件平臺只能在某些地址處取某些特定類型的數據，不然拋出硬件異常url

2）性能提高：通過內存對齊以後，CPU的內存訪問速度大大提高，緣由：spa

內存讀取粒度：cpu把內存當成是一塊一塊的，塊的大小能夠是2,4,8,16 個字節，所以CPU在讀取內存的時候是一塊一塊進行讀取的，塊的大小稱爲（memory granularity）內存讀取粒度
假設CPU要讀取一個4字節大小的數據到寄存器中（假設此CPU內存讀取粒度是4），分兩種狀況討論：

　數據從0字節開始：直接將0~3四個字節徹底讀取到寄存器，完成，這時候沒有任何影響
　數據從1字節開始：首先先將0~3的4個字節讀到寄存器，並再次讀取4~7字節的數據進寄存器，接着把0、五、六、7的數據剔除，最後合併1,2,3,4字節的數據進寄存器，這些額外操做大大下降了CPU的性能

2.union聯合體

2.1概念

1）聯合體union相似於結構體struct（struct概念：不一樣類型數據的集合體）.net

2）聯合體用同一段內存單元存放不一樣數據類型的成員，在使用時，一次只能使用其中的一個成員code

3）它的全部成員相對於基地址的偏移量都爲0

4）union的大小取決於它全部的成員中，佔用空間最大的一個成員的大小，而且union的大小要能被其餘成員的大小所整除

union U1 { char s[11]; }; union U2 //s佔11字節，n佔4字節，d佔8字節，因此至少需11字節的空間，但11不能被8整除，因此補充字節到16
{ int n; char s[11]; double d; }; int main() { cout << sizeof(U1) << endl;        //輸出：11
    cout << sizeof(U2) << endl;        //輸出：16

    return 0; }

2.2應用

1）當多個類型的變量要佔用同一片內存時，可使用聯合體：檢測當前機器是採用大端仍是小端

2）當多個事物只取其一時（「n選1」），可使用聯合體：

試題：假設網絡節點A和網絡節點B中的通訊協議涉及 四類報文，報文格式爲「報文類型字段+報文內容的結構體」，四個報文內容的結構體類型分別爲Struct1~ Struct4，請編寫程序以最簡單的方式組織一個統一的報文數據結構。

分析：

報文的格式爲「報文類型+報文內容的結構體」，在真實的通訊中，每次只能發四類報文中的一種，咱們能夠將四類報文的結構體組織爲一個union（共享一段內存，但每次有效的只是一種），而後和報文類型字段統一組織成一個報文數據結構。

//報文內容聯合體
union PacketContent { Struct1 pkt1; Struct2 pkt2; Struct3 pkt1; Struct4 pkt2; }; //統一的報文結構
struct Packet { unsigned char pktType;//報文類型
    PacketContent pktContent;//報文內容
};

4.enum枚舉類型

4.1概念

1）枚舉能夠讓一些數字符號化

2）c語言中枚舉常量是按照int來處理

3）c語言的枚舉變量能夠++，c++的枚舉變量不能夠

4.2定義的格式

enum 枚舉類型名 {枚舉常量0=int常量(可無，默認值爲0),枚舉常量1=int常量(可無，默認值爲1),枚舉常量2,枚舉常量3=int常量(可無，默認值爲3),…};

enum Color { red, blue }; enum Color cfq; cfq = red; ++cfq;    //c語言的枚舉變量能夠++

enum Color { red, orange, blue }; Color hehe; hehe = red; ++hehe;    //錯誤，c++的枚舉變量不能夠++