C语言中的匿名结构体和联合体

匿名结构体和联合体的功能是在C11标准中引入的。其目的是增强C语言的灵活性和在某些情况下避免不必要的命名。

定义匿名结构体和联合体的功能已被证明非常有用，尤其是在涉及创建复杂数据结构、硬件寄存器映射等的应用程序中。这使得代码更简洁易读。

匿名结构体

匿名结构体是一个结构体定义，没有标签或typedef。它通常嵌套在另一个结构体中。

匿名结构体的语法

以下是定义匿名结构体的语法：

struct type {
   elem1;
   elem2;
   struct {
      elem3;
      elem4;
   };
};

访问匿名结构体的成员

匿名结构体/联合体的成员可以直接访问父结构体，简化了表示法。

示例1

在下面的代码中，我们定义了一个名为employee的结构体。在其中，一个匿名结构体用于保存员工的出生日期、月份和年份。在嵌套结构体的示例中，我们有一个内部的dob结构体。现在我们将使用匿名结构体。

#include <stdio.h>

struct employee {
   char name[10];
   float salary;
   struct {
      int d, m, y;
   };
};

int main(){

   struct employee e1;
   strcpy (e1.name, "Kiran");
   e1.salary=25000;
   e1.d = 12;
   e1.m = 5;
   e1.y = 1990;

   printf("Name: %s\n", e1.name);
   printf("Salary: %f\n", e1.salary);
   printf("Date of Birth: %d-%d-%d\n", e1.d, e1.m, e1.y);
   
   return 0;
}

输出

运行此代码后，将产生以下输出：

Name: Kiran
Salary: 25000.000000
Date of Birth: 12-5-1990

请注意，内部匿名结构体的“d”、“m”和“y”元素可以直接访问。

示例2

以下示例中的外部结构体类型为student，它包含一个嵌套的匿名结构体来存储课程的标题和ID。

#include <stdio.h>

struct student {
   char name[10];
   int age;
   struct {
      char coursettl[20];
      int courseid;
   };
};

int main(){

   struct student s1;
   strcpy (s1.name, "Kiran");
   s1.age = 27;
   strcpy(s1.coursettl, "C Programming");
   s1.courseid=1;

   printf("Name: %s\n", s1.name);
   printf("age: %d\n", s1.age);
   printf("Course Title: %s Course ID: %d\n", s1.coursettl, s1.courseid);

   return 0;
}

输出

运行此代码后，将产生以下输出：

Name: Kiran
age: 27
Course Title: C Programming Course ID: 1

匿名联合体

匿名联合体是一种特殊的联合体，它没有名称。与普通联合体不同，匿名联合体主要用于创建未命名的成员，可以直接访问而无需使用联合体名称限定它们。

匿名联合体的语法

以下是定义匿名联合体的语法：

struct type {
   elem1;
   elem2;
   union {
      elem3;
      elem4;
   };
};

访问匿名联合体的成员

匿名联合体的成员可以直接访问，无需使用联合体名称。

示例

匿名联合体没有名称。这些元素共享相同的内存位置。

请看下面的例子：

#include <stdio.h>

struct mystruct {
   int var;
   union {
      int var1;
      float var2;
      char var3;
   };
};

int main(){

   struct mystruct data;

   data.var = 10; 
   data.var2 = 5.55;

   printf("mystruct.var: %d\n", data.var);
   printf("anonymous union elements: %d %f %c", data.var1, data.var2, data.var3);

   return 0;
}

输出

运行代码并检查其输出：

mystruct.var: 10
anonymous union elements: 1085381018 5.550000 �

注意：与普通联合体一样，匿名联合体变量的未初始化成员也会显示垃圾值。

匿名结构体和联合体的优点

主要优点之一是可以直接访问成员，无需任何内部结构体或联合体名称。这可以使代码更易读。以下是使用匿名结构体和联合体的其他一些优点：

内存效率 - 与普通联合体一样，匿名联合体允许不同数据类型共享相同的内存空间，从而产生更节省内存的代码，这在低内存环境中特别有用。
灵活性 - 匿名结构体提供了表示和访问数据方式的灵活性，允许更动态和通用的数据结构。
便捷性 - 此功能允许对可以保存不同数据类型的变量进行紧凑的表示。
易于初始化 - 它们可能更容易初始化和使用，因为它们不需要声明联合体变量。

请注意，在C11标准之前，匿名结构体或联合体类型不是C标准的一部分。因此，如果目标系统使用符合早期标准的编译器，则代码中的使用可能会导致兼容性问题。

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