C语言进阶:结构体的声明

简介: C语言进阶:结构体的声明

一、 结构体的声明

1.1 结构体的基础知识 为什么要有结构体

比如说 我想要描述一个复杂对象 学生

我不能只用一个整型数据或者一个浮点型数据把他描述出来

作为一个学生 他要有名字 姓名 学号等等 代码表示如下

 
struct Stu
{
  char name[20];
  int age;
  int id[20];
};

1.2 结构体的声明

我们说 结构体声明有以下格式

struct tag
{
  member - list;
}variable-list;

则 我们可以写出以下的声明格式

 
struct Stu
{
  char name[20];
  int age;
  int id[20];
};

1.3 特殊的声明

在某些情况下 我们可以不写出结构体的名字来声明结构体

例如

struct
{
  int a;
  int b;
}x;
struct
{
  int a;
  int b;
}*px;

那么写到这里有一个问题

px=&x

上面这段代码合法嘛?

正确答案是不行!
编译器回把上面的两个声明当成完全不同的两个类型

1.4 结构体的自引用

在结构体中包含一个类型为该结构体的成员是否可以呢?

代码如下

我们可以发现 这样子的调用是不可以的

下面是正确的自引用方式

struct Node
{
  int date;
  struct Node* next;
};
1.4.1 一个小问题
typedef struct Node
{
  int date;
  Node* next;
}Node1;

上面这段代码是否可行?

正确答案是不可行 会报错

因为typedef的定义还未完成

结构体内不能识别Node是什么东西

正确做法应该是这样子

typedef struct Node
{
  int date;
  struct Node* next;
}Node1;

1.5 结构体变量的定义和初始化

这个其实在我们的熟悉结构体当中已经详细的讲解了

连接在这里 初识C语言结构体-CSDN博客

1.6 结构体内存对齐

到这里为止我们已经掌握了结构体的基本使用了

在这里我们开始深入探讨一个问题 计算结构体的大小

struct s1
{
  char c1;
  char c2;
  int i;
};
struct s2
{
  char c1;
  int i;
  char c2;
};
int main()
{
  printf("%d\n", sizeof(struct s1));
  printf("%d\n", sizeof(struct s2));
  return 0;
}

请问上面这段代码会输出什么?

对于不知道结构体对齐的初学者来说 很有可能认为会输出两个6

但是实际上呢? 我们来看看运行的结果

这是为什么呢?

其实这里就设计到结构体的一个考点 结构体对齐

考点 如何计算? 首先得掌握结构体的对齐规则:

1.第一个成员在与结构体变量偏移量为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。 对齐数 = 编译器默认的一 个对齐数 与 该成员大小的较小值。 VS中默认的值为8

3.结构体总大小为最大对齐数(每个成员变量都有一个对齐数)的整数倍。

4.如果嵌套了结构体的情况,嵌套的结构体对齐到自己的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(含嵌套结构体的对齐数)的整数倍。

那么 根据上面的法则 我们来画图尝试一下这两道练习题

这里要注意的一点是 偏移量和大小并不相同 它们之间是相差1的关系

1.6.1 为什么要内存对齐

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。

1.6.2 对我们的启发

在设计结构体的时候 我们既要满足对齐 又要节省空间

那么我们就需要

让占用空间小的成员 尽量集中在一起

1.7 修改默认对齐数

#pragma pack(4)
// 我们可以用它来修改默认对齐数
#pragma pack()
// 我们可以用它来重置默认对齐数

1.8 结构体传参

这里在我们上一篇介绍结构体的文章里面也讲到过了

连接在这里 初识C语言结构体

以上便是本文所有内容,如有错误请各位大佬不吝赐教,感谢留言

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