一、结构体的类型声明
struct tag
{
member - list ;
} variable - list ;
例如定义了一个Book结构体:
struct Book { char[20] name; char[10] author; int num; }; //注意分号不能省
二、特殊的声明
在进行结构体声明时,可以进行不完全声明
例如匿名结构体类型(省略了结构体标签 tag)
struct { int n; char c; char a[10]; } q; struct { int n; int c; char a[20]; } *p;
这两个结构体的成员变量完全一致,但是*p!=&q,因为编译器会把两个声明当成完全不同的两个类型,故这样写是非法的。
三、结构体的自引用
正确引用:
struct Node { int num;//数据域 struct Node* next;//指针域 };
典型错误1:
struct Node { int num; struct Node node; };
这种错误无法计算sizeof(struct Node),这样会陷入无限死循环。
典型错误2:
typedef struct { int num; Node* next; }Node;
这种错误编译无法通过,因为在自定义结构体时,还没有定义完,便在成员变量中进行使用。
正确写法:
typedef struct Node { int num; struct Node* next; }Node;
四、结构体变量的定义与初始化
1.全局变量
struct Point { int x; int y; }p1;
全局变量赋值
struct Point { int x; int y; }p1={1,2};
2.局部变量
struct Point { int x; int y; }; int main() { struct Point p={1,2}; }
3.结构体嵌套
struct Node { int num; struct Point p; struct Node* next; }n={1,{2,4},NULL}; struct Node n2={2,{2,3},NULL};
五、结构体内存对齐
结构体内存对齐的规则:
1.结构体第一个成员变量直接对齐相对于结构体变量起始位置为0的偏移处
2.从第二个成员变量开始,要对齐到某个【对齐数】的整数倍的偏移处
对齐数:结构体成员变量自身大小和默认对齐数的较小值
VS:8
Linux:默认不设对齐数(对齐数是结构体成员自身的大小)
3.结构体的总大小必须是最大对齐数的整数倍
每个结构体成员都有一个对齐数,其中最大的对齐数就是最大对齐数
4.如果嵌套了结构体的情况,嵌套的结构体对齐到自己最大对齐数的整数倍,结构体的整体大小就是最大对齐数的整数倍。
例题一:
struct S1 { char c1;// 1/8 1 int i;// 4/8 4 char c2;// 1/8 1 };
故sizeof(struct S1)=12
例题二:
struct S2 { char c1;// 1/8 1 char c2;// 1/8 1 int i;// 4/8 4 };
故sizeof(struct S2)=8
例题三:
struct S3 { double d;// 8 char c;//1 int i;//4 };
故sizeof(struct S3)=16
例题四:
struct S4 { char c1;//1 struct S3 s3;//16 double d;//8 };
故sizeof(struct S4)=32
为什么存在内存对齐 ?
大部分的参考资料都是如是说的:
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:
结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法。
那在设计结构体的时候,我们既要满足对齐,又要节省空间,如何做到 :
让占用空间小的成员尽量集中在一起。
六、修改默认对齐数
#pragma pack(n):设置默认对齐数为n
#pragma pack():取消设置的默认对齐数,还原为默认
#pragma pack(8)//设置默认对齐数为8 struct S1 { char c1;//1 int i;//1 char c2;//1 };
七、结构体传参
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; }
首选print2函数。
原因:
函数传参的时候,参数是需要压栈,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。