1.结构体内存对齐
结构体既然有变量存在，那么就要给结构体进行内存分配，下面来深入讨论结构体内存有关的问题。
这里知识点非常重要，一定要熟透。
1.1结构体内存对齐规则
规则1：结构体的第一个成员对齐到结构体的起始位置偏移量为0的地址处。
规则2：其他成员要对齐到对齐数的整数倍的地址处。
对齐数=编译器默认的一个对齐数与该成员的较小值。
Linux中 gcc 没有默认对齐数，对⻬数就是成员自身的大小。
规则3：结构体大小为最大对齐数的整数倍。
规则4： 如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体成员对齐到自己的成员中最打对齐数的整数倍处，结构体的整体大小就是所有最大对齐数（含嵌套结构体中成员的对齐数）的整数倍。
下面举两个例子：
struct S1 { char c1; int i; char c2; }; printf("%d\n", sizeof(struct S1)); struct S2 { char c1; char c2; int i; }; printf("%d\n", sizeof(struct S2));
上面代码中输出结果：
2.2为什么存在内存对齐
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。假设⼀个处理器总是从内存中取8个字节，则地址必须是8的倍数。如果我们能保证将所有的double类型的数据的地址都对齐成8的倍数，那么就可以用⼀个内存操作来读或者写值了。否则，我们可能需要执⾏两次内存访问，因为对象可能被分放在两个8字节内存块中。
总体来说：结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法。
其实我们在设计结构体的时候也可以尽可能地节省内存空间，拿上面的两个结构体来说，如果我们能把占用内存空间小的相对集中在一起就可以起到节省内存的效果。
2.3修改默认对齐数
编译器中默认的对齐数我们也是可以对其进行修改的：
#include <stdio.h> #pragma pack(1)//设置默认对⻬数为1 struct S { char c1; int i; char c2; }; #pragma pack()//取消设置的对⻬数，还原为默认 int main() { //输出的结果是什么？ printf("%d\n", sizeof(struct S)); return 0; }
2.结构体传参
结构体传参时也是很有讲究的，比如下面一段代码：
struct S { int data[1000]; int num; }; struct S s = {{1,2,3,4}, 1000}; //结构体传参 void print1(struct S s) { printf("%d\n", s.num); } //结构体地址传参 void print2(struct S* ps) { printf("%d\n", ps->num); } int main() { print1(s); //传结构体 print2(&s); //传地址 return 0; }
是用print1好还是用print2好呢？
肯定是print2更加
原因：
函数传参的时候，参数是需要压栈（主页里函数栈帧的创建和销毁有提及到），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。
结论：
结构体传参的时候，要传结构体的地址。
3.结构体实现位段
3.1位段是什么
位段和结构体有两个不同：
1. 位段的成员可以是 int unsigned int signed int 或者是 char 等类型
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。
char ，在C99中位段成员的类型也可以选择其他类型。
2.位段的成员名后边有⼀个冒号和⼀个数字。
struct A { int _a:2; int _b:5; int _c:10; int _d:30; };
上面代码中就是一个位段的声明，而冒号后面的数值则表示该成员的占用内存大小，单位是字节。
3.2位段的内存分配
看下面一个例子：
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;
内存分配：
3.3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。
跟结构相比，位段可以达到同样的效果，并且可以很好的节省空间，但是有跨平台的问题存在。
3.4位段使用的注意事项
位段的几个成员共有同⼀个字节，这样有些成员的起始位置并不是某个字节的起始位置，那么这些位置处是没有地址的。内存中每个字节分配⼀个地址，⼀个字节内部的bit位是没有地址的。 所以不能对位段的成员使用&操作符，这样就不能使⽤scanf直接给位段的成员输⼊值，只能是先输入放在⼀个变量中，然后赋值给位段的成员。
