常见的自定义类型（构造类型）都有：结构体、枚举、联合体，接下来我们一个一个来看，首先，我们先看结构体：

一、结构体

1.1结构的概念

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

下来我们用一个例子来看看结构的声明：

struct People //struct为结构体关键字，People为结构体标签名
{char name[20]; //大括号里面是结构体的成员列表char tel[20];int age;
};  //注意：这里的分号不能省略

也可以用这种方式声明：

struct People //struct为结构体关键字，People为结构体标签名
{char name[20]; //大括号里面是结构体的成员列表char tel[20];int age;
}p1,p2;  //这里的p1,p2为变量列表（变量列表可以省略）

1.3 特殊的声明

即在声明结构的时候，可以不完全的声明。如下面的匿名结构体类型：它没有结构体标签名，只有变量列表。

//匿名结构体类型
struct
{int a;char b;float c;
}x;

//匿名结构体类型
struct
{int a;char b;float c;
}x;
struct
{int a;char b;float c;
}*p;//这里为一个匿名结构体指针
int main()
{p = &x; //等号两边的类型不兼容return 0;
}

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。
以上代码表明匿名结构体类型只能用一次，以后不能再继续使用。成员列表一样也会被认为是两种不同的类型。

1.4 结构的自引用

即自己类型的对象找到同类型的另外一个对象，就存储另外一个对象的地址。

struct Node
{int data;//数据域struct Node* next;//指针域
}

结构体的自引用不能省略结构体标签名。例：

typedef struct Node
{int data;struct Node* next;
}Node;

1.5 结构体变量的定义和初始化

结构体变量的3种创建方法：p1,p2,p3,其中p1,p2属于全局变量，p3属于局部变量。

struct Point
{int x;int y;
}p1; //声明类型的同时定义变量p1struct Point p2; //定义结构体变量p2int main()
{struct Point p3;return 0;
}

结构体也可以在变量创建的同时进行初始化，如上面的代码就可以写成：
【注意】：结构体的初始化要用大括号{}。

struct Point
{int x;int y;
}p1 = {1,2}; //声明类型的同时定义变量p1struct Point p2 = {3,4}; //定义结构体变量p2int main()
{struct Point p3 = {5,6};return 0;
}

通过对上面代码的调试，我们可以清楚看到初始化情况。

• 如果是结构体里面包含结构体的情况又是怎么初始化的呢？我们一起来看一下下面的代码：结构体S里面包含结构体Point。

struct Point
{int x;int y;
}p1 = { 1, 2 }; //声明类型的同时定义变量p1
struct Point p2 = { 3, 4 }; //定义结构体变量p2
struct S
{double d;struct Point p;char name[20];
};
int main()
{struct Point p3 = { 5, 6 };struct S s = { 3.14, { 2, 5 },"zhang" };printf("%lf\n",s.d);//结构体的打印printf("%d %d\n"s.p.x,s.p.y);printf("%s\n",s.name);return 0;
}

1.6 结构体内存对齐

首先，这里先说明一下结构体的内存对齐规则：

VS中默认对齐数为8，Linux 没有默认对齐数

例题一

struct S1
{int a;//4short c2;//2char c1;//1int b;//4
};
int main()
{printf("%d\n", sizeof(struct S1));//12return 0;
}

对应的结构体内存图为：

这里运用规则1首先先放第一个成员变量。int a 占用4个字节大小，在图中表现为棕色的部分，此时放在了内存中3的位置。结构体成员从第二个成员开始，总是放在偏移量为一个对齐数的整数倍处。short c2占用2个字节，放在偏移量为一个对齐数的整数倍处，所以从4开始放，如上图黄色所示。char c1占用一个字节，继续运用规则2，如上图蓝色所示，此时放在了内存中6的位置。。int b占用四个字节，应为要放在最大对齐数的整数倍处，所以从8位置处往后放4个字节，如上图紫色所示。现在对齐数处在内存中的11位置处，共占用12个内存空间，再次运用规则3，所以这个结构体的内存大小为12。

例题二

struct S2
{int a;short c2;int b;char c1;
};
int main()
{printf("%d\n", sizeof(struct S2));//16return 0;
}

同样是上面的代码，只不过结构体的成员变量交换了一下位置，所得结果大相径庭。我们来看看例题2在内存中的存储图：

上图运用规则1,2分析完之后总共占用13个内存空间，再次运用规则3，最终所得结果为:16。

例题三

我们再来看一下结构体嵌套中的结构体内存对齐问题：

//3-结构体嵌套问题
struct S3
{double d;char c;int i;
};struct S4
{char c1;struct S3 s3;double d;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S4));//32

运用规则4画出内存图：

为什么存在内存对齐?
大部分的参考资料都是这样说的：

1. 平台原因(移植原因)：
   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。
   总体来说：结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法。
   那在设计结构体的时候，我们既要满足对齐，又要节省空间，就让占用空间小的成员尽量集中在一起。如下面这个例子：从内存图中可以看出S1占用12个字节，S2占用8个字节。

struct S1 //12
{char c1;int i;char c2;
};
struct S2 //8
{char c1;char c2;int i;
};

1.7 修改默认对齐数

用pragma来进行设置和取消。

#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,即最大对齐数为1
struct S2
{char c1;//1  1  1int i;  //4  1  1char c2;//1  1  1
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数，还原为默认
int main()
{printf("%d\n", sizeof(struct S1));//12printf("%d\n", sizeof(struct S2));//6

结构在对齐方式不合适的时候，我么可以自己更改默认对齐数。
offsetof（宏）：可以计算出结构体成员相对于结构体在内存中存储的起始位置的偏移量。如上图S1所画。

struct S1
{char c1;int i;char c2;
};
int main()
{printf("%u\n", offsetof(struct S1,c1));//0printf("%u\n", offsetof(struct S1, i));//4printf("%u\n", offsetof(struct S1, c2));//8return 0;
}

1.8 结构体传参

通过下面的例题介绍了2种传参方法：
方法一重新开辟了一块和S相同大小的空间，造成了空间浪费。
方法二节省了空间，其只是创建了一个指针变量，提高了效率。

struct S
{int data[1000];int num;
};
void print1(struct S temp)//方法一
{int i = 0;for ( i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", temp.data[i]);}printf("\nnum = %d\n",temp.num);
}
void print2(const struct S* ps)//方法二
{int i = 0;for (i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", ps->data[i]);}printf("\nnum = %d\n", ps->num);
}
int main()
{struct S s = { { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 }, 100 };print1(s);print2(&s);return 0;
}

函数传参的时候，参数是需要压栈，会有时间和空间上的系统开销。如果传递一个结构体对象的时候，结构体过大，参数压栈的的系统开销比较大，所以会导致性能的下降。所以结构体传参的时候，要传结构体的地址。这种方法节省了空间，提高了效率。

二、位段

2.1 什么是位段

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
位段可以在一定程度上节省空间

//位段 - 位表示：二进制位
//位段可以用来节省空间
struct A
{int _a : 2;//_a 2个bit位int _b : 5;//_b 5个bit位int _c : 10;//_c 10个bit位int _d : 30;//_d 30个bit位
};
//共47个bit位 - 6byte  实际上为8bit也浪费掉了2bit
int main()
{printf("%d\n", sizeof(struct A));//8return 0;
}

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。
   通过这个例题，来看看位段的内存分配：

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;
}

在VS2013中调试结果如下：

结论：
内存空间由低位向高位使用，如果剩下的内存空间不够用，则开辟新的内存空间。

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，位段可以很好的节省空间，但是有跨平台的问题存在。

三、枚举

枚举顾名思义就是一一列举。

3.1 枚举类型的定义

enum Color
{//枚举常量RED ,GREEN,BLUE
};
int main()
{printf("%d\n", RED);//0printf("%d\n", GREEN);//1printf("%d\n", BLUE);//2enum Color c = RED;if (c == RED){printf("绿色\n");}return 0; 
}

以上定义的 RED,GREEN,BLUE 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。

3.2 枚举的优点

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。
5. 使用方便，一次可以定义多个常量。

四. 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）。

union Un
{char c;//4int i;//1
};int main()
{union Un u = { 0 };printf("%d\n", sizeof(u));//4printf("%p\n", &u);//后面3个输出的结果一样，说明它们公用了同一块空间。所以改变c,i也会改变。改变i,c也会改变。printf("%p\n", &(u.c));printf("%p\n", &(u.i));return 0;
}

4.2 联合的特点

联合的成员是共用同一块内存空间的，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）。

例：判断当前计算机的大小端存储

//方法一：
int main()
{int a = 1;//0x 00 00 00 01//低----------->高//01 00 00 00 --小端存储//00 00 00 01 --大端存储char* pc = (char*)&a;if (*pc == 1){printf("小端\n");}else{printf("大端\n");}return 0;
}

方法二：使用联合的方法。

//方法二：
int check_sys()
{union U{char c;int i;}u;u.i = 1;//返回1代表小端//返回0代表大端return u.c;
}
int main()
{int a = 1;//0x 00 00 00 01//低----------->高//01 00 00 00 --小端存储//00 00 00 01 --大端存储/*union U{char c;int i;}u;u.i = 1;if (u.c == 1){printf("小端\n");}else{printf("大端\n");}*/if (check_sys() == 1){printf("小端\n");}else{printf("大端\n");}return 0; 
}

4.3 联合大小的计算

1.联合的大小至少是最大成员的大小。
2.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。

union Un1
{char c[5];//5字节 char类型对齐数为1 int i;// 4字节  对齐数为4  最大对齐数为4,5不是4的倍数，所以联合体的大小为8。
};
union Un2
{short c[7];//2*7=14字节 short对齐数为2  int i;//4字节 对齐数为4  最大对齐数为4,14不是4的倍数，所以联合体的大小为16。
};int main()
{printf("%d\n", sizeof(union Un1));//8printf("%d\n", sizeof(union Un2));//16return 0;
}

以上。