C语言学习笔记3——数组结构体共同体

下面是一些学习C语言时所做的一些笔记，主要涉及一下内容：

一、数组

1、什么是数组？

数组的可以认为是相同类型变量的集合，如下面是5个int型变量的集合，即一个长度为5的int数组。

而下面的number[0]~number[4]为数组中的元素，0~4（0、1、2、3、4）一共 5 个；int number[5] ： “int” 是数组的类型， “number” 是数组名， “5” 为数组的长度。

number[0]：“0” 为数组的下标，下标从 0 开始，number[0]为number数组中的第一个元素。

2、数组怎么定义？

 定义方式：数据类型 数组名[数组大小]；如下：

int number[5];    //长度为5的整型数组number

数据类型还可以是C语言的其他数据类型（如，char、float、double等等），不局限于int。

3、数组怎么初始化？

在定义时初始化，在定义时给它赋值，即加  “= {}”，如下

int number[6] = {};

初始化后数组的值全为0；需要不同的值时，可以在数组对应位置填上对应的值，如下：

(1)、如果数组小，可以在定义的时候给每一个元素赋值，如：

int number[5] = {0,1,2,3,4};

在数组较小而且每个元素初始化值都不一样的时候可以使用以上的方法。

(2)、如果{}中是非 0 的值，那么只初始化第一个元素为该非 0 值，其他元素为 0 ，如：

int number[5] = {255};            //这样只会把number[0]初始化为255，后面的都是0

4、数组怎么调用？

(1)、单个元素调用

直接使用数组名+下标，如

number[3] = 666; 

(2)、整个数组调用，如果使用数组时，不加下标，那么，将使用的是该数组的首地址，此时number是一个地址。

二、结构体

1、什么是结构体？

上面说数组是一个存放相同类型变量的集合，那么结构体就是一个存放不同类型变量的集合，结构体里面可以包含多种变量类型，如：

员工信息就是一个结构体，里面包含了不同类型的内容。

2、结构体怎么定义？

定义结构体有专门的标识符“struct”，如下：

struct Staff_Message
{char name[10];        int age;float work_hours;
}staff_message_1;

struct：必须要有的，这是定义结构体的关键字；

Staff_Message：是结构体的的标签；

char name[10]：这是结构体中的成员（age、work_hours也是）；

staff_message_1：这是结构体的名字；

还有另外一种写法：

struct Staff_Message
{char name[10];        int age;float work_hours;
};struct Staff_Message staff_message_1；

先定义结构体的成员，再是用标签名定义一个新的结构体；

3、结构体怎么初始化？

可以和数值一样初始化，给全部成员赋值

struct Staff_Message
{char name[10];        int age;float work_hours;
}staff_message_1 = {"Tom",23,7.5};

结构体不主动初始化时会初始化为0？有待验证。

4、结构体怎么调用？

(1)、单成员调用：即给结构体中的一个成员赋值或者读者成员的值，如：

staff_message_1.age = 23;

结构体与成员之间使用“ . ”隔开，表示xx结构体的xx成员。

(2)、定义成结构体指针。

5、结构体占用的内存大小怎么计算？

结构体存在字节对齐，大小是最大成员类型的倍数。如：下面是一段计算结构体大小的代码

struct Staff_Message
{char name[10];        int age;float work_hours;long money;
}staff_message_1;int main()
{printf("成员大小：\n");printf("name:%d\n",sizeof(staff_message_1.name));printf("age:%d\n",sizeof(staff_message_1.age));printf("work_hours:%d\n",sizeof(staff_message_1.work_hours));printf("money:%d\n",sizeof(staff_message_1.money));printf("结构体大小：%d",sizeof(staff_message_1));return 0;
}

可以计算结构体中各个成员的大小以及结构体的大小，下面是输出结果

按照成员大小计算的话，应是 10 + 4 + 4 + 8 = 26 才对，为什么这是32呢，其实是存在字节对齐，按照最大成员类型的大小对了，如下：

也可以按照一个字节对齐 ，加上一个语句，如下：这是按照最大成员类型的字节大小对齐（8个字节），在age和work_hours后面会浪费一点空间。

#pragma pack(1)    //1：以一个字节对齐，可选值为：1、2、4、8、16

此时输出的结果为26 

排布方式为：

这就是以1字节对齐的结果。

优化结构体大小的方法：

(1)、选择合适的对齐方式；

(2)、合理排布各个成员之前的顺序；

三、共同体

1、什么是共同体？

共同体可以在一个空间内储存不同数据类型，也可以定义多成员，但是同一时刻只有一个成员有值，哪个成员赋值最后，哪个成员的值就有效，也就是所有成员公用一个空间。

2、共同体与结构体的区别

共同点：

(1)、共同体与结构体在定义上，除了关键词（结构体用struct，共同体同union）之外，是一样的；

(2)、共同体与结构体的大小都是按最大成员类型大小的倍数计算的，也可也使用字节对齐；

(3)、单成员的当用方式都是一样的，都是“结构体/共同体.成员”；

不同点：

两者的储存方式不一样，

结构体：每个成员从上往下排，内存空间大小是累加的；

共同体：每个成员的储存空间的重叠的，与最大的成员空间和字节对齐有关。

正是共同体的这个特点导致，同一时刻有一个成员的值是有效的。