在 C 语言编程中，结构体（struct）、共用体（union）与枚举（enum）是三种非常重要的用户自定义数据类型。它们能帮助我们更好地组织、管理和表达复杂的数据结构。本文将结合实例，深入介绍它们的概念、用法以及注意事项。

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一、结构体（struct）

1. 什么是结构体

结构体是 C 语言提供的一种 用户自定义数据类型，它允许我们将不同类型的数据组合在一起，从而描述复杂的实体，例如学生、老师、网络协议等。

特点：

• 可以包含不同类型的成员变量

• 成员之间在内存中独立存在

• 可定义为变量、数组、指针、函数参数或返回值类型

示例：

struct student {int sno;        // 学号char name[20];  // 姓名float score;    // 成绩char sex;       // 性别
};

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2. 定义与使用

结构体有多种定义形式：

形式1：

struct demo {int a;float b;
};
struct demo d; // 定义变量

形式2：

struct demo {int a;float b;
} d = {1, 3.14};

形式3（一次性结构体）：

struct {int a;float b;
} d = {1, 3.14};

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3. 成员访问

• . 运算符：结构体变量访问成员

• -> 运算符：结构体指针访问成员

struct student s1 = {1001, "Tom", 95.5, 'M'};
printf("%s\n", s1.name);       // .
struct student *p = &s1;
printf("%s\n", p->name);       // ->

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4. 初始化与赋值

• 初始化需按成员顺序

• 相同类型的结构体变量可直接赋值

• 成员变量赋值需按其本身的类型方式

struct student s1 = {1001, "Tom", 95.5, 'M'};
struct student s2;
s2 = s1; // 整体赋值

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5. 结构体作为函数参数

• 可传递结构体变量（不推荐，开销大）

• 推荐传递结构体指针（效率高）

void printStudent(struct student *p) {printf("%d %s %.2f %c\n", p->sno, p->name, p->score, p->sex);
}

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6. 内存对齐

结构体在内存中会进行 自然边界对齐：

1. 每个成员变量按其类型大小对齐

2. 整个结构体的大小按最大成员的对齐数对齐

示例：

struct demo1 {char a;  // 1字节char b;  // 1字节int c;   // 4字节
}; // 占 8 字节struct demo2 {char a;  // 1字节int b;   // 4字节char c;  // 1字节
}; // 占 12 字节

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二、共用体（union）

1. 概念

共用体是一种特殊的自定义类型，它的 所有成员共用同一段内存空间。节省空间，但同一时间只能存储一个成员的值。

union demo {char  a;short b;int   c;
};

特点：

• 大小由最大成员决定

• 所有成员起始地址相同

• 最后一次赋值会覆盖之前的数据

应用示例：

• 检测大小端

• 数据协议解析

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三、枚举（enum）

1. 概念

枚举用于表示一组有限的常量值，增强代码可读性与类型检查。

enum Weekday {MON, TUE, WED, THU, FRI, SAT, SUN
};

• 默认从 0 开始递增

• 本质是 int 类型

• 相比 #define，枚举有类型检查，更安全

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四、综合应用案例

人员信息结构：

struct member {int no;char name[10];union {float score;float salary;} data;
};struct member stu = {119, "Tom", 98.5};
printf("no = %d\n", stu.no);
printf("name = %s\n", stu.name);
printf("score = %f\n", stu.data.score);

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总结

• 结构体：描述复杂实体，适用于多类型组合存储

• 共用体：节省内存，适用于互斥存储场景

• 枚举：提高可读性与类型安全

在实际开发中，结构体、共用体和枚举往往配合使用，例如在网络协议解析、设备驱动、嵌入式开发中，能大幅提高程序的可维护性与可扩展性。

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