C语言之我对结构体与联合体的认识
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
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？
使用联合体是可以节省空间的，举例：
比如，我们要搞⼀个活动，要上线⼀个礼品兑换单，礼品兑换单中有三种商品：图书、杯⼦、衬衫。
每⼀种商品都有：库存量、价格、商品类型和商品类型相关的其他信息。
图书：书名、作者、⻚数
杯子：设计
衬衫：设计、可选颜色、可选尺寸
那我们不耐心思考，直接写出⼀下结构：
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
};上述的结构其实设计的很简单，用起来也⽅便，但是结构的设计中包含了所有礼品的各种属性，这样
使得结构体的⼤⼩就会偏⼤，比较浪费内存。因为对于礼品兑换单中的商品来说，只有部分属性信息
是常⽤的。比如：
商品是图书，就不需要design、colors、sizes。
所以我们就可以把公共属性单独写出来，剩余属于各种商品本身的属性使用联合体起来，这样就可以
介绍所需的内存空间，一定程度上节省了内存。
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。