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];//学生的姓名 int age;//学生的年纪 int id[20];//学生的学号 };
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];//学生的姓名 int age;//学生的年纪 int id[20];//学生的学号 };
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
// 匿名结构体类型 struct { int a; char b; }x; struct { int a; char 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
struct Node { int date; struct Node n; };
运行结果如下
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 data; 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
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 熟悉c语言结构体
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; int i; char c2; }; struct S2 { char c1; char c2; int i; }; 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。
总体来说就是一个以空间换时间的做法
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
struct S1 { char c1; int i; char c2; }; struct S2 { char c1; char c2; int i; };
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
10.21补充内容
struct Two{ char c; double d; int i; }
请问在默认对齐数为4的情况下 内存是多少
首先char会使用偏移量为0的位置 占一个字节 这个没问题
之后double和 4 中较小的值为4 所以说这个时候的对齐数是4
那么doouble存放的值的范围是 7~11
int 和4比较较小的值为4 这个时候的对齐数是4
所以说存放值的范围是 12~15
这个时候一共占用16个字节的内存 符合最大对齐数的整数倍 所以说这个时候结构体的内存是16
请问在默认对齐数为8的情况下 内存是多少
首先char会使用偏移量为0的位置 占一个字节 这个没问题
之后double和8比较 对齐数是8
所以说这个时候的 double应该占用的内存是 8~15
int和4比较较小的值为 4 所以说这个时候的对齐数是4
所以说占用的内存是16~19
一共占用20个字节 但是20个字节不符合最大对齐数（8）的整数倍
所以说这个时候结构体的内存是 24个字节
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
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