结构体共用体和位运算

结构体、共用体和位运算是C语言中的重要概念。下面是对这些概念的介绍和演示：

1. 结构体（Structures）：
结构体是一种用户自定义的数据类型，它可以包含多个不同类型的成员量。结构体的定义使用关键字`struct`，并且可以在其中定义多个员变量。结构体的成员变量可以是基本数据类型、数组、指针等。结构体的成员变量可以通过`.`运算符来访问。

#include <stdio.h>

// 定义一个结构体
struct Person {
    char name[20];
    int age;
};

int main() {
    // 创建一个结构体变量
    struct Person person1;
    
    // 访问结构体的成员变量并赋值
    strcpy(person1.name, "John");
    person1.age = 25;
    
    // 输出结构体的成员变量
    printf("Name: %s\n", person1.name);
    printf("Age: %d\n", person1.age);
    
    return 0;
}

2. 共用体（Unions）：
共用体是一种特殊的数据类型，它允许在同一内存位置存储不同的数据类型。共用体的定义使用关键字`union`，并且可以在其中定义多个成员变量。共用体的成员变量共享同一块内存空间，因此修改其中一个成员变量会影响其他成员变量的值。共用体的成员变量可以通过`.`运算符来访问。

#include <stdio.h>

// 定义一个共用体
union Data {
    int i;
    float f;
    char str[20];
};

int main() {
    // 创建一个共用体变量
    union Data data;
    
    // 赋值给共用体的不同成员变量
    data.i = 10;
    printf("data.i: %d\n", data.i);
    
    data.f = 3.14;
    printf("data.f: %f\n", data.f);
    
    strcpy(data.str, "Hello");
    printf("data.str: %s\n", data.str);
    
    // 输出共用体的不同成员变量
    printf("data.i: %d\n", data.i);
    printf("data.f: %f\n", data.f);
    printf("data.str: %s\n", data.str);
    
    return 0;
}

3. 位运算（Bitwise Operations）：
位运算是对二进制数进行操作的运算。常见的位运算操作符有与（`&`）、或（`|`）、异或（`^`）、取反（`~`）、左移（`<<`）和右移（`>>`）。位运算常用于对二进制数据的位进行操作，例如设置某一位的值、获取某一位的值等。

#include <stdio.h>

int main() {
    unsigned int a = 60; // 二进制表示为 0011 1100
    unsigned int b = 13; // 二进制表示为 0000 1101
    int result = 0;
    
    // 位与运算
    result = a & b; // 二进制表示为 0000 1100
    printf("a & b = %d\n", result);
    
    // 位或运算
    result = a | b; // 二进制表示为 0011 1101
    printf("a | b = %d\n", result);
    
    // 位异或运算
    result = a ^ b; // 二进制表示为 0011 0001
    printf("a ^ b = %d\n", result);
    
    // 位取反运算
    result = ~a; // 二进制表示为 1100 0011
    printf("~a = %d\n", result);
    
    // 左移运算
    result = a << 2; // 二进制表示为 1111 0000
    printf("a << 2 = %d\n", result);
    
    // 右移运算
    result = a >> 2; // 二进制表示为 0000 1111
    printf("a >> 2 = %d\n", result);
    
    return 0;
}