🐔结构体
🐔一，结构体的定义
def：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
🐔二，结构体结构体类型的声明（三种）
（1）结构体 结构体名+变量
struct tag { member-list; }variable-list;
（2）结构体 结构体名
struct Stu { char name[20];//名字 int age;//年龄 char sex[5];//性别 char id[20];//学号 }; //分号不能丢
（3）匿名结构体类型
//匿名结构体类型 struct { int a; char b; float c; }x; struct { int a; char b; float c; }a[20], *p;
注意：编译器会把上面的两个声明当成完全不同的两个类型 所以对于下列代码是不合法的：
p = &x;
🐔三，结构体自引用
错误的自引用：在结构中包含一个类型为该结构本身的成员是否可以呢？
struct Node { int data; struct Node next; };
以上代码是不可行的，因为如果用sizeof(struct Node)计算一下是无法计算出结果的
正确的自引用：
//代码2 struct Node { int data; struct Node* next; }; //代码3 typedef struct Node { int data; struct Node* next; }Node; //错误的 //因为程序还没走到Node还不能用Node来声明变量 typedef struct { int data; Node* next; }Node;
结构体的自引用一般应用于链表中
🐔四，结构体变量的定义和初始化
例子：
struct Point { int x; int y; }p1; //声明类型的同时定义变量p1 struct Point p2; //定义结构体变量p2 //初始化：定义变量的同时赋初值。 struct Point p3 = {x, y}; struct Stu //类型声明 { char name[15]; //名字 int age; //年龄 }; struct Stu s = {"zhangsan", 20};//初始化 struct Node { int data; struct Point p; struct Node* next; }n1 = {10, {4,5}, NULL}; //结构体嵌套初始化 struct Node n2 = {20, {5, 6}, NULL }; //结构体嵌套初始化
🐔五，结构体的内存对齐
（1）内存对齐的规则
如何让结构体的空间尽量的小？
让占用空间小的成员尽量集中在一起。
//例如： struct S1 { char c1; int i; char c2; }; struct S2 { char c1; char c2; int i; }; //sizeof(s1) > sizeof(s2)
（2）修改默认对齐数
例如：
#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 struct S2 { char c1; int i; char c2; }; #pragma pack()//取消设置的默认对齐数，还原为默认 int main() { //输出的结果是什么？ printf("%d\n", sizeof(struct S1)); printf("%d\n", sizeof(struct S2)); return 0; }
（3）为什么要有内存对齐？
💡 需要内存对齐的原因：
- 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。
- 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。 用空间换时间
🐔六.结构体实现位段
位段其中的位所指的就是二进制位；
位段是对变量所占内存空间的自定义，单位是二进制位也就是byte（个人理解）；
(1)位段的声明
位段的声明和结构是类似的，有两个不同：
1.位段的成员名后边有一个冒号和一个数字。
2.位段的成员必须是 int、unsigned int 或signed int
例如：
struct A { int _a:2; int _b:5; int _c:10; int _d:30; };
(2)位段的内存分配
- 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
- 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。
- 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。
位段的空间是如何开辟的？
如下代码为例：
如下图所示：
先获取一个字节将其中的三个byte为分给a；
然后再将紧跟a的四个byte分给b；
现在只剩下一个byte不够给c了，所以我们再获取一个字节，像刚刚放入a那样将c放入新获取的字节；
同理新获取的字节就剩3byte不够放d了，因此我们又获取一个新的字节来放d；
上述操作中总共获取了三个字节，所以这个结构体s所占的字节数就是3；
//一个例子 struct S { char a:3; char b:4; char c:5; char d:4; }; struct S s = {0}; s.a = 10; s.b = 12; s.c = 3; s.d = 4;
(3)位段的优势和缺点
💡 位段可以节省空间，但是存在较多的跨平台问题
- int 位段被当成有符号数还是无符号数是不确定的。
- 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。
- 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。
- 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
位段的应用 网络传输数据
