前言
经过了前期的一段时间的学习，函数、操作符、类型等一些列的基本单位，操作符我们能用在很多特别而又细小的地方，函数也有着其自带的强大而又众多“库函数”（官方特供的轮子），在没有对应 库函数 的时候我们也可以自定义编写所需的自定义函数，那类型呢？
一、自定义类型是什么，主要有哪些？
自定义类型主要用于程序员面对众多需求时，需要将一些特殊的对象封装、命名或重定义，以达到更好的分类与标准化的统一管理。
比较常见的自定义类型主要分为3种：结构体、枚举、联合。
二、探窥自定义类型
1.结构体（struct）
1.1 结构的基础知识
结构是一些值的集合，这些值称为成员变量。结构的每个成员可以是不同类型的变量
1.2 结构的声明
代码语言：javascript复制struct tag//结构体类型名
{
member-list;//成员列表
}variable-list;//该结构体定义的新变量名（可以没有）例如描述一个学生：
代码语言：javascript复制struct Stu
{
char name[20];//名字
int age;//年龄
char sex[5];//性别
char id[20];//学号
}; //分号不能丢1.3 特殊的声明
在声明结构的时候，可以不完全的声明。
比如：
代码语言：javascript复制/匿名结构体类型
struct
{
int a;
char b;
float c;
}x;
struct
{
int a;
char b;
float c;
}a[20], *p;如此声明定义只能在定义时，创立该类型的变量。
证明：在上述声明后加上以下代码
代码语言：javascript复制//在上面代码的基础上，下面的代码合法吗？
p = &x;警告： 编译器会把上面的两个声明当成完全不同的两个类型。 所以是非法的。
1.4 结构的自引用
结构体可自引用，但需要防止死循环
如下：
代码语言：javascript复制//代码1
struct Node
{
int data;
struct Node next;
};
//可行否？
如果可以，那sizeof(struct Node)是多少？正确的自引用方式：
代码语言：javascript复制//代码2
struct Node
{
int data;
struct Node* next;
};定义时顺便重命名
代码语言：javascript复制//代码3
typedef struct
{
int data;
Node* next;
}Node;
//这样写代码，可行否？
//解决方案：
typedef struct Node
{
int data;
struct Node* next;
}Node;1.5 结构体变量的定义和初始化
代码语言：javascript复制struct Point
{
int x;
int y;
}p1; //声明类型的同时定义变量p1
struct Point p2; //定义结构体变量p2
//初始化：定义变量的同时赋初值。
struct Point p3 = {x, y};
struct Stu //类型声明
{
char name[15];//名字
int age; //年龄
};
struct Stu s = {"zhangsan", 20};//初始化
struct Node
{
int data;
struct Point p;
struct Node* next;
}n1 = {10, {4,5}, NULL}; //结构体嵌套初始化
struct Node n2 = {20, {5, 6}, NULL};//结构体嵌套初始化1.6 结构体内存对齐
结构体的内存对齐是个很常考的问题
对齐规则：
1. 第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。
2. 其他成员变量要对齐到某个数字（对齐数）的整数倍的地址处。
对齐数 = 编译器默认的一个对齐数 与 该成员大小的较小值。
VS中默认的值为8
3. 结构体总大小为最大对齐数（每个成员变量都有一个对齐数）的整数倍。
4. 如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处，结构体的整 体大小就是所有最大对齐数（含嵌套结构体的对齐数）的整数倍。
我们来练习几个题吧（vs2022环境)
代码语言：javascript复制//练习1
struct S1
{
char c1;
int i;
char c2;
};
printf("%dn", sizeof(struct S1));
//练习2
struct S2
{
char c1;
char c2;
int i;
};
printf("%dn", sizeof(struct S2));
//练习3
struct S3
{
double d;
char c;
int i;
};
printf("%dn", sizeof(struct S3));
//练习4-结构体嵌套问题
struct S4
{
char c1;
struct S3 s3;
double d;
};
printf("%dn", sizeof(struct S4));答案：
说了这么多为啥会有内存对齐呢？很多同学感觉这不是“脱裤子放屁——多此一举”吗，把成员排排齐，无缝并放不香吗？主要原因有以下2个
1、可移植性：
不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的；某些硬件平台只能在某些地址处取某些特 定类型的数据，否则抛出硬件异常。
2、性能原因：
数据结构(尤其是栈)应该尽可能地在自然边界上对齐。 原因在于，为了访问未对齐的内存，处理器需要作两次内存访问；而对齐的内存访问仅需要一次访问。（如果对齐了访问一次就行）
总体来说： 结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法。
由于内存对齐的原因：在相同的成员下，不同的顺序可能所占的内存会有所不同
如下：
代码语言：javascript复制//例如：
struct S1
{
char c1;
int i;
char c2;
};
struct S2
{
char c1;
char c2;
int i;
};第一个结构体占用内存：1 3 4 1 3=12
第二个结构体占用：1 1 2 4=8
S1和S2类型的成员一模一样，但是S1和S2所占空间的大小有了一些区别。
那在设计结构体的时候，我们既要满足对齐，又要节省空间，如何做到：
让占用空间小的成员尽量集中在一起。
1.7 修改默认对齐数
有同学说这对齐数真麻烦，我就想无缝并放行不行，#pragma 这个预处理指令，这里我们使用，可以改变我们的默认对齐数。
代码语言：javascript复制#include <stdio.h>
#pragma pack(8)//设置默认对齐数为8
struct S1
{
char c1;
int i;
char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数，还原为默认
#pragma pack(1)//设置默认对齐数为1
struct S2
{
char c1;
int i;
char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数，还原为默认
int main()
{
//输出的结果是什么？
printf("%dn", sizeof(struct S1));
printf("%dn", sizeof(struct S2));
return 0;
}改为“1”时就为无缝并放了
2.位段（这里的“位”指的是比特位）
2.1 什么是位段
强制将整形家族的所占内存 比特位 缩小（不能扩大，且只能用于结构体定义时）
位段的声明和结构是类似的，有两个不同：
1.位段的成员必须是 int、unsigned int 或signed int 。
2.位段的成员名后边有一个冒号和一个数字。
例：
代码语言：javascript复制struct A
{
int _a:2;
int _b:5;
int _c:10;
int _d:30;
};A就是一个位段类型。 那位段A的大小是多少？
代码语言：javascript复制printf("%dn", sizeof(struct A));2.2 位段的内存分配
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。
4.上一个同类型位段使用有剩下空间，且下一个不够同类型的位段使用时（够的话不会），将开辟新的为该类型完整大小的内存空间，即这种情况会浪费上一个位段的剩余空间，且位段空间开辟都是以完整的该类型空间开辟再使用位段来分配开辟的空间
代码语言：javascript复制//一个例子
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？
2.3 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。
3. 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。
月份有12个月，也可以一一列举 这里就可以使用枚举了。
3.1 枚举类型的定义
代码语言：javascript复制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：
代码语言：javascript复制enum Color//颜色
{
RED=1,
GREEN=2,
BLUE=4
};3.2 枚举的优点
为什么使用枚举？
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（宏定义没有）
5. 使用方便，一次可以定义多个常量
3.3 枚举的使用
代码语言：javascript复制enum Color//颜色
{
RED=1,
GREEN=2,
BLUE=4
};
enum Color clr = GREEN;//只能拿枚举常量给枚举变量赋值，才不会出现类型的差异。4. 联合（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：
代码语言：javascript复制//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("%dn", sizeof(un));4.2 联合的特点
联合的成员是共用同一块内存空间的（有点像高级的位段），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）。
代码语言：javascript复制union Un
{
int i;
char c;
};
union Un un;
// 下面输出的结果是一样的吗？
printf("%dn", &(un.i));
printf("%dn", &(un.c));
//下面输出的结果是什么？
un.i = 0x11223344;
un.c = 0x55;
printf("%xn", un.i);4.3 联合大小的计算
联合的大小至少是最大成员的大小（可以与位段以类型为单位为单位开辟空间，再分配空间类比一下）
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。（类比结构体对齐）
比如：
代码语言：javascript复制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("%dn", sizeof(union Un1));
printf("%dn", sizeof(union Un2));
