C语言之结构体

简介: C语言中的结构体是一种用户自定义的数据类型,它允许将不同类型的数据组合在一起,形成一个新的数据类型。

一、什么是结构体


C语言中的结构体是一种用户自定义的数据类型,它允许将不同类型的数据组合在一起,形成一个新的数据类型。结构体由多个成员变量组成,每个成员变量可以是不同的数据类型,包括基本数据类型(如int、float等)和其他结构体类型。结构体的定义使用关键字struct,后面跟着结构体的名称和一对花括号{},括号内是结构体的成员变量列表。每个成员变量由其数据类型和名称组成,用逗号分隔

struct 结构体名
{
   成员列表
};

二、结构体变量的创建和初始化


结构体变量的初始化使⽤{}.

1.结构体初始化

struct Stu //类型声明
{
 char name[15];//名字 
 int age; //年龄 
};
struct Stu s = {"TU", 20};//初始化

2.结构体指针变量

struct Ps
{
  int* age;
  char* name;
};

3.结构体嵌套结构体

struct Point
{
 int x;
 int y;
}p1; 
struct Node
{
 int data;
 struct Point p;
 struct Node* next; 
}n1 = {10, {4,5}, NULL}; //结构体嵌套初始化 

三、访问结构体的成员


1.结构体成员访问

结构成员访问操作符有两个⼀个是 .,⼀个是 ->


#include <stdio.h>
#include <string.h>
struct Stu
{
 char name[15];//名字 
 int age; //年龄 
};
void print_stu(struct Stu s)
{
 printf("%s %d\n", s.name, s.age);
}
void set_stu(struct Stu* ps)
{
 strcpy(ps->name, "TU");
 ps->age = 28;
}
int main()
{
 struct Stu s = { "WEI", 20 };
 print_stu(s);
 set_stu(&s);
 print_stu(s);
 return 0;

2.结构体指针

结构体指针是指向结构体变量的指针。结构体是一种自定义的数据类型,可以包含多个不同类型的成员变量。通过结构体指针,我们可以方便地对结构体变量进行操作和访问。

使用结构体指针的好处是可以减少内存的占用和提高程序的效率。通过指针,我们可以直接修改结构体变量的值,而不需要进行数据的拷贝。

(1).定义结构体指针:可以使用结构体类型名称加上*来定义一个结构体指针变量

(2).为结构体指针分配内存:使用malloc函数为结构体指针分配内存空间

(3).访问结构体成员:使用箭头运算符->来访问结构体指针所指向的结构体变量的成员,释放内存:使用free函数释放结构体指针所指向的内存空间,例如:free(stuPtr);

typedef struct SeqLish
{ 
  SLDatatype* a;
  int size;
  int capacity;
}SL;
void SLInit(SL* ps1)
{
  ps1->a = (SLDatatype*)malloc(sizeof(SLDatatype*) * 4);
  if (ps1->a == NULL)
  {
    perror("malloc err");
    return;
  }
  ps1->capacity = 4;
  ps1->size = 0;
}
 
void SLDesttoy(SL* ps1)
{
  free(ps1->a);
  ps1->a = NULL;
  ps1->capacity = 0;
  ps1->size = 0;
}

四、计算结构体的大小


1.结构体的对齐规则

1.结构体的第⼀个成员对齐到相对结构体变量起始位置偏移量为0的地址处

2.其他成员变量要对齐到某个数字(对齐数)的整数倍的地址处

3.对齐数=编译器默认的⼀个对齐数与该成员变量大小的较小值(VS中默认的值为8,Linux中没有默认对齐数,对齐数就是成员自身的大小)

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大对齐数的整数倍处,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。

struct S1
{
 char c1;
 int i;
 char c2;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S1));    //12

struct S2
{
 char c1;
 char c2;
 int i;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S2));  //8

struct S3
{
 char c1;
 struct S2 s2;
 double d;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S3)); //24

2.为什么存在内存对齐?

1.平台原因


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,为了访问未对⻬的内存,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。


3.总结


结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法

3.修改默认对齐数
#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()//取消设置的默认对⻬数,还原为默认

五、使用typedef定义结构体


typedef用来定义新的数据类型,通常typedef与结构体的定义配合使用。使用typedef的目的使结构体的表达更加简短

例如:在顺序表中的使用

typedef struct SeqLish
{ 
  SLDatatype* a;
  int size;
  int capacity;
}SL;

这里的SL就==struct SeqLish

目录
相关文章
|
17天前
|
存储 C语言
向函数传递结构体: C语言中的结构体参数传递详解
向函数传递结构体: C语言中的结构体参数传递详解
26 0
|
18天前
|
存储 编译器 Linux
C语言(12)----结构体
C语言(12)----结构体
23 1
|
1天前
|
算法 Java 程序员
面向对象编程(OOP)通过对象组合构建软件,C语言虽是过程式语言,但可通过结构体、函数指针模拟OOP特性
【6月更文挑战第15天】面向对象编程(OOP)通过对象组合构建软件,C语言虽是过程式语言,但可通过结构体、函数指针模拟OOP特性。封装可使用结构体封装数据和方法,如模拟矩形对象。继承则通过结构体嵌套实现静态继承。多态可通过函数指针模拟,但C不支持虚函数表,实现复杂。C语言能体现OOP思想,但不如C++、Java等语言原生支持。
12 7
|
1天前
|
编译器 C语言
【C语言基础】:自定义类型(一)--> 结构体-2
【C语言基础】:自定义类型(一)--> 结构体
|
1天前
|
编译器 Linux C语言
【C语言基础】:自定义类型(一)--> 结构体-1
【C语言基础】:自定义类型(一)--> 结构体
|
1天前
|
C语言
C语言——结构体
C语言——结构体
|
9天前
|
C语言
C语言学习记录——枚举(定义、与结构体的区别、优点)
C语言学习记录——枚举(定义、与结构体的区别、优点)
13 3
|
9天前
|
编译器 Linux C语言
C语言学习记录——结构体(声明、初始化、自引用、内存对齐、结构体设计、修改默认对齐数、结构体传参)二
C语言学习记录——结构体(声明、初始化、自引用、内存对齐、结构体设计、修改默认对齐数、结构体传参)二
16 1
|
9天前
|
存储 编译器 C语言
C语言学习记录——结构体(声明、初始化、自引用、内存对齐、结构体设计、修改默认对齐数、结构体传参)一
C语言学习记录——结构体(声明、初始化、自引用、内存对齐、结构体设计、修改默认对齐数、结构体传参)一
17 2
|
10天前
|
编译器 C语言
C语言深度理解之——结构体内存对齐
C语言深度理解之——结构体内存对齐
11 1