结构体（声明、初始化、内存对齐、如何传参）

结构基础知识

聚合数据类型能够同时存储超过一个的单独数据。C提供了两种类型的聚合数据类型，分别是数组和结构体。数组是相同元素的集合，它的每个元素是通过下标引用或指针间接访问的。结构体也是一些值的的集合，这些值称为它 的成员，但一个结构的成员可能具有不同的类型。数组元素可以通过下标访问，这是因为数组元素长度相同，但在结构体中并非如此，由于每个成员的类型可能不同，那么长度也就可能不同，所以就不能通过下标来访问。但是结构体成员都有自己的名字，他们是通过名字访问的。另外，结构体在表达式中使用时，不能被替换为指针。结构体变量也无法使用下标来选择特定的成员。

结构体的声明

这个结构体创建了结构体变量x，结构体包含了2个成员：整型a,字符ch。

结构体声明哪些可以省略？

标签A可以省略，那么就是匿名结构体类型，但不建议。在声明时可以没有结构体变量x，如果有，那么该变量为全局变量。如果在main函数中，就是局部变量。

如下:

struct A  x;

int          x;

struct A 相当于int ,也就是类型，属于结构体类型，x是结构体变量。

a[20]包含了20个结构，p是一个指针，它指向结构。

上面两个结构都忽略了结构体标签（如A）,那么这个语句成立吗？p=&x?

警告：这两个声明被编译器当做两种截然不同 的类型，即使成员相同。所以，变量a,p,x,类型不同，不可p=&x。

注：用typedef后，simple是个类型名，可以创建变量。

访问结构体成员

通过.操作符访问成员：

通过->进行访问:

两者结果为：10  zhangsan

结构体自引用

我们已经知道在结构体中可以包含数组，指针，标量，结构体...那么结构体里面能不能包含该结构体本身呢？

不可以，因为不知道结构体大小，无法开辟空间存y。

正确的结构体自引用如下：

因为struct stu *y是指针类型，即为4个字节，可以开辟空间。

结构的不完整声明

偶尔，必须声明一些相互之间存在依赖的结构。即，一个结构包含了另一个结构的一个或多个成员。和自引用一样，至少一个结构必须在另一个结构中以指针的形式存在。问题在于声明部分：如果每个结构体都引用了其他 结构的标签，哪个结构应该首先声明？

这个问题的解决方案是使用不完整声明，它声明一个作为结构标签的标识符。然后，把这个标签用在不需要知道这个结构的长度的声明中，如声明指向这个结构的指针。

结构体变量的定义和初始化

结构的初始化方式和数组初始化很相似。一个位于一对花括号内部，由逗号分隔的初始值列表可用于结构的初始化。这些值根据结构成员列表的顺序写出。

注：数组不可以整体赋值，可整体初始化。同理，结构体不可整体赋值，可以整体初始化。结构体地址数值等于第一个成员地址数值。

结构体内存对齐

为什么存在内存对齐？

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；某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据，否则就抛出硬件异常。

2.性能原因：

数据结构（尤其是栈）应该尽能地在自然边界上对齐。原因在于，为了访问未对齐的内存，处理器需要做两次内存访问；而对齐的内存访问需要访问一次。

图如下：

结构体对齐规则：

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=编译器默认的对齐数与该成员大小的较小值。VS中默认对齐数为8，linux默认对齐数为4.

3.结构体总大小为最大对齐数（每个成员都有一个对齐数）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。

那么首先看一道题：

通过内存对齐规则，答案肯定不是6，答案是12，解释如下：

再看其他例子：

结果为8。1+1+2+4=8,8是最大对齐数4的倍数。

结果为16。8+1+3+4=16,16是最大对齐数4的倍数。

结果为32。1+7+16+8=32,32是最大对齐数8的倍数。

结构体传参

我们知道数组传参会发生降级，那么结构体会不会降级呢?

结构体传参有两种形式，一个是传结构体，一个是传地址，但是建议选择传地址。因为在栈帧知识中，函数传参，是需要压入栈的，但是如果传结构体对象时，结构体过大，所占空间也就过大，会导致性能下降。

结论：结构体传参，是不会发生降级，要将参数设置为结构体的地址。