结构是一些值的集合,这些值称为成员变量。结构的每个成员可以是不同类型的变量。
struct tag
{
member-list;
}variable-list;
常见的声明和创建
//声明结构体;声明一个学生类型,是想通过学生类型来创建学生变量
//描述学生属性:名字,电话,性别,年龄
struct Stu
{
char name[20];
char tele[12];
char sex[10];
int age;
}s4,s5,s6;//创建了s4,s5,s6三个全局变量
struct Stu s3; // 创建全局结构体变量
int main()
{
//创建局部结构体变量
struct Stu s1;
struct Stu s2;
return 0;
}
结构体变量声明时的变量列表可以省略,如果不省略的话就说明在结构体时就会创建对应的全局结构体变量。
结构体的特殊声明:匿名结构体类型
struct
{
int a;
char b;
}x;
结构体名称省略了,所以在声明的时候必须创建好变量x,不然后面没法自己创建结构体变量。
struct
{
int a;
char b;
}* px;
//这个时候创建的就是结构体指针
注意:
px = &x;
警告:编译器会把上面的两个声明当成完全不同的两个类型。所以是非法的。
所谓结构体的自引用不是结构体内包含结构体,而是结构体内含有结构体指针
例如:
struct Node
{
int data;
struct Node next;
};
很显然这样是不行的,比如用sizeof计算这个结构体的大小是无法计算的。正确的自引用方法如下所示:
struct Node
{
int data;
struct Node* next;
};
这样的话结构体的大小就可以确定了,而且采用结构体指针的方式也实现了自引用的效果。
在声明结构体时候,可以使用typedef关键字给结构体进行简化,例如:
typedef struct Node
{
int data;
struct Node* next;
}Node;
int main()
{
struct Node n1;
Node n2;
return 0;
}
在声明时就定义结构体变量
struct var
{
int a;
char b;
}x;
这里定义了一个结构体变量x
声明完结构体之后定义结构体变量
struct var
{
int a;
char b;
};
struct var x;
struct var y;
int main()
{
struct var z;
return 0;
}
struct S
{
char c;
int a;
double d;
char arr[20];
};
int main()
{
struct S s = {'c', 100, 3.14, "hello world"}; //结构体初始化
printf("%c %d %lf %s\n", s.c, s.a, s.d, s.arr);
}
struct S1
{
char c1;
int a;
char c2;
};
struct S2
{
char c1;
char c2;
int a;
};
int main()
{
struct S1 s1 = {0};
struct S2 s2 = {0};
printf("%d\n", sizeof(s1));
printf("%d\n", sizeof(s2));
}
//12 8
下面来解释为什么上面的代码结果是12和8:
S1中的结构体第一个变量为char类型,占一个字节,所以c1直接就在第0个格子处;看规则的第二点,就是说从第二个成员开始,就要对齐到对齐数的整数倍的地址处,而int型占四个字节,所以对齐数为4,因此第1,2,3个格子都应该是空的,第四个格子开始到第七个格子存放a;接下来第八个格子就存放c2即可。又因为规则第四点,最大对齐数为4,而目前的大小为9,所以为满足规则,最终需要利用三个空字节来补齐,因此最终的结构体大小为12
同理可计算得到S2的大小为8
struct S3
{
double d;
char c;
int i;
}
struct S4
{
char c1;
struct S3 s3;
double d;
}
首先分析结构体S3的内存大小:
然后分析S4的大小:
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。**
VS中的默认对齐数为8,C语言中可以使用**#pragma** 这个预处理指令来修改默认对齐数。例如:
#include
#pragma pack(4)//设置默认对齐数为4
struct S1
{
char c1;
int i;
char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数,还原为默认
#pragma pack(1)//设置默认对齐数为1
struct S2
{
char c1;
int i;
char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数,还原为默认
int main()
{
//输出的结果是什么?
printf("%d\n", sizeof(struct S1));
printf("%d\n", sizeof(struct S2));
return 0;
}
一般都设置为2,4,8,16之类的2的次方数
用于计算结构体成员相对于结构体起始位置的偏移量
#include
#include
struct S
{
char c;
int i;
double d;
};
int main()
{
printf("%d\n", offsetof(struct S, c));
printf("%d\n", offsetof(struct S, i));
printf("%d\n", offsetof(struct S, d));
};
//0, 4, 8
void Init(struct S* ps)
{
ps->a = 100;
ps->c = 'w';
ps->d = 3.14;
}
int main()
{
struct S s = {0};
Init(&s);
return 0;
}
结构体传参同样也是传的结构体地址,因为函数想改变函数外部变量时,都是要传递地址的,如果传值,只是会创建一个临时变量,改变的也只是临时变量,不会改变函数外部变量。
但是,如果只是想打印或者只是想得到结构体的值,不需要改变结构体的值,这个时候可以传值。例如:
void Print1(struct S tmp)
{
printf("%d %c %lf\n", tmp.a, tmp.c, tmp.d);
}
void Print2(const struct S* ps)
{
printf("%d %c %lf\n", ps->a, ps->c, ps->d);
}
int main()
{
struct S s = {0};
Print1(s); //传值
Print2(&s); //传址
return 0;
}
总结: