结构体
结构体的含义解释
1. 结构体是⼀些值的集合，这些值称为成员变量。
2. 结构体的每个成员可以是不同类型的变量。
结构体的声明
struct tag { member-list; };
struct Stu { char name[20];//名字 int age;//年龄 char sex[5];//性别 char id[20];//学号 }; //分号不能丢
结构体变量的创建和初始化
#include <stdio.h> struct Stu { char name[20];//名字 int age;//年龄 char sex[5];//性别 char id[20];//学号 }; int main() { //按照结构体成员的顺序初始化 struct Stu s1 = { "张三", 20, "男", "20230818001" }; printf("name: %s\n", s1.name); printf("age : %d\n", s1.age); printf("sex : %s\n", s1.sex); printf("id : %s\n", s1.id); //按照指定的顺序初始化 struct Stu s2 = { .age = 18, .name = "lisi", .id = "20230818002", .sex = "⼥" }; printf("name: %s\n", s2.name); printf("age : %d\n", s2.age); printf("sex : %s\n", s2.sex); printf("id : %s\n", s2.id); return 0; }
结构体的特殊声明
1. 在声明结构的时候，可以不完全的声明，即不给出该结构体的名称。
2. 匿名的结构体类型，如果没有对结构体类型重命名的话，基本上只能使⽤⼀次。
//匿名结构体类型 struct { int a; char b; float c; }x;//只能在后面接着创建变量
结构体的自引用
1. 结构体不能直接引用该类型自身。
2. 但可以存放该类型的指针，间接引用该类型自身。
struct Node { int data; struct Node * next;//正确 struct Node next;//错误 };
结构体的重命名
1. 使用 typedef 重命名结构体，以后在创建该结构体变量时候，就方便很多。
typedef struct Student { double d; char c; int i; }STU; //把struct Student结构体重命名为STU
结构体内存对齐
对齐规则
1. 结构体的第⼀个成员对齐到和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变量大小的较小值。）
3. 结构体总大小为最大对齐数的整数倍。
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。
例子示范
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include <stdio.h> int main() { struct S1 { char c1;//0 (1 2 3） int i;//4 5 6 7 char c2;//8 //目前一共9个字节，自动变成12 }; printf("%d\n", sizeof(struct S1)); return 0; } struct S2 { char c1;//0 char c2;//1 int i;//4 5 6 7 //目前一共8个字节，成立 }; printf("%d\n", sizeof(struct S2)); struct S3 { double d;//0 ... 7 char c;//8 int i;//12 13 14 15 //目前一共16个字节，成立 }; printf("%d\n", sizeof(struct S3)); struct S4 { char c1;//0 struct S3 s3;//8 9 ... 23 double d;//24 ... 31 }; printf("%d\n", sizeof(struct S4));//32
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⻬成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. 总体来说：
结构体的内存对⻬是拿空间来换取时间的做法。
修改默认对齐数
1. 结构体在对齐方式不合适的时候，我们可以自己更改默认对⻬数。
2. #pragma 这个预处理指令，可以改变编译器的默认对齐数。(VS默认8)
#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; }
结构体传参
结构体传值
1. 结构体的定义最好在main()函数之前。
2. 注意结构体如果是局部变量，就存在适用范围的限制。
3. 结构体传参，可以把那个结构体变量整个传过去，选择里面的成员进行使用。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include <stdio.h> void print1(struct S s); struct S { int data[1000]; int num; }s = { {1,2,3,4}, 1000 }; int main() { print1(s); return 0; } void print1(struct S s)//结构体传参 { printf("%d\n", s.num); }
-> 操作符
1. 专门用在结构体实现指针传参。
2. 包含了两层意思：*和. 。
结构体传地址
1. 用指针实现结构体传参。
2. 结构体定义和结构体变量的创建最好放在最前面。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include <stdio.h> struct stu { char c1; int n; double d; }; struct stu f = { 's',5,5.2 }; void Printf(struct stu* pf) { printf("%d", pf->n); return; } int main() { Printf(&f); return 0; }
致谢
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