位段，列舉，聯合的講解

一、位段

位段：度娘給出的解釋是，c語言允許在乙個結構體中以位為單位來指定其成員所佔記憶體長度，這種以位為單位的成員稱為「位段」或稱「位域」( bit field) 。利用位段能夠用較少的位數儲存資料。

位段的宣告和結構體很相似，但不同的是：

①位段的成員可以是int，unsigned int，signed int，char，short，long，long long（但不能是浮點float，double）型別

②位段的成員名後邊有乙個冒號和乙個數字，這個數字表示位段所佔的二進位制位數。

如：

struct a bitsegement;

那麼位段a多大呢？在計算之前，先說下位段怎麼儲存

簡單說就是看變數後面的數字。先看第乙個變數型別，開闢對應型別大小的位元組，然後數字是多少就佔多少bit，剩餘bit留給下乙個變數用。不夠的話再開闢對應型別大小位元組數。

細說的話，對於位段結構，編譯器會自動進行儲存空間的優化，要遵循這些原則原則:

1)如果乙個位段儲存單元能夠儲存得下位段結構中的所有成員，那麼位段結構中的所有成員只能放在乙個位段儲存單元中，不能放在兩個位段儲存單元中；如果乙個位段儲存單元不能容納下位段結構中的所有成員，那麼從剩餘的位段從下乙個位段儲存單元開始存放。

2）下乙個成員要想使用上乙個成員剩餘的空間，必須和它型別相同，且占用空間不能超出剩餘空間。否則，需單獨占用一塊空間。

3)如果乙個位段結構中只有乙個占有0位的無名位段，則只佔1或0位元組的空間(c語言中是佔0位元組，而c++中佔1位元組)；否則其他任何情況下，乙個位段結構所佔的空間至少是乙個位段儲存單元的大小；

3）位段成員儲存也遵循記憶體對齊原則。

再看上面的例子，int型別首先開闢4位元組。_a實際占用25bit，_b實際占用6bit，剩餘1bit不夠_c使用。因此_c申請使用1byte，實際占用7bit，剩餘1bit不夠_d使用。_d需新申請空間。

此時_a,_b,_c共使用9byte，偏移量是9。_d會進行結構體對齊，在偏移量為自己型別大小整數倍的位置開始。因此，_d會在偏移量12的位置開始申請使用4byte，實際占用30bit，剩下2bit仍被浪費了。_e申請使用2byte。

_f進行記憶體對齊，從偏移量20位置開始，申請使用4byte。_g申請2byte。

最後，總占用22byte，但結構體空間大小要是最大對齊數整數倍，所以是24byte。

使用位段需注意以下幾點:

二、列舉

就是一一枚舉出相類似的東西，如星期，班級，商品等。

enum day // 星期

d1,d2;

enum class//班級

c1,c2;

enum day, enum class都是列舉型別，{}中的是列舉常量，不是變數，不能在程式中用賦值語句再對它賦值。列舉常量它們如果沒有初始化的話，從第乙個預設是0，後面的依次加1。如果初始化了的話，被初始化的列舉常量之前的不變，其他的根據列舉常量的值依次加1。{}後面的d，c類似結構體，是列舉變數。

需要注意的是，可以把列舉常量賦給變數，但不能把列舉常量的數值賦給列舉變數。如d1=mon,d2=tues;是正確的，而d1=0，d2=1;是錯誤的。如果非要把數值賦給列舉變數的話需要通過強制型別轉換，d1=(enum day)0;

#includeint main()
; j = mon;
for (i = 1; i < 32; i++) }
for (i = 1; i < 32; i++)//列印31天內的周一到週日
if (0 == i % 7)
}printf("\n");
}

三、聯合

聯合是一種特殊的自定義型別，這種型別定義的變數包含一系列的成員，特徵是這些成員公用同一塊空間（所以聯合也叫共用體）。

union un
;

因為聯合的成員是共用同一塊記憶體空間的，所以乙個聯合變數的大小，至少是最大成員的大小（因為聯合至少得有能力儲存最大的那個成員）。

當最大成員大小不是最大對齊數的整數倍的時候，就要對齊到最大對齊數的整數倍。

int main()
; union un un;
//因為兩個成員占用相同記憶體，所以位址相同
printf("%p\n", &(un.i));
printf("%p\n", &(un.c));
un.i = 0x11111111;
//因為char型別是1位元組，16進製表示，char型別只能用2個數字，如果多於2個數字會發生型別截斷
un.c = 0x22;
//‭輸出286331170，因為共用一塊記憶體且小端儲存，所以本應0x11111111變為0x11111122，十進位制表示‬286331170
printf("%d\n", un.i);
}

根據上個程式可知，聯合可以判斷當前計算機的大小端儲存。如果計算機是大端儲存，則0x11111111會變為0x22111111，輸出結果是‭571543825‬。

自己仿照上例寫個簡單的

int main()u;	
u.a = 0x11;
u.b = 0x01;
//小端儲存，結果是1；如果是大端儲存則是16
printf("%d\n", u.a);
}

計算聯合結構的大小

int main()
; union un2 
; //下面輸出的結果是什麼？ 
printf("%d\n", sizeof(union un1));//8
printf("%d\n", sizeof(union un2));//16
}

再算一題

int main()
ip; };
union ip_addr my_ip; 
// 176238749轉換為16進製制0xa 81 30 9d,因為是聯合結構
//add和結構體變數ip中的成員共用一塊記憶體，則c1=9d，c2=30，c3=81，c4=a
//十進位制表示為10 129 48 157
my_ip.addr = 176238749; 
printf("%d.%d.%d.%d\n", my_ip.ip.c4, my_ip.ip.c3, my_ip.ip.c2, my_ip.ip.c1);
}

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