目录
一.结构体
1.结构体声明
2.结构体初始化
3.结构体对齐
4.修改默认对齐数
5.结构体传参
上面的 print1 和 print2 函数哪个好些?答案是:首选print2函数。原因:
6.位段
二.联合体
三.枚举
我们在日常生活中,经常看到这样的数据,比如:
姓名:小明
电话:139********
家庭地址:***
又或者是这样:
学号:12345
姓名:小明
成绩: 88.8
那我们就很有必要用结构体类型来查看访问这些数据,既方便查看又方便后续操作数据
我们在编写程序时,函数传参有时候需要整型,有时候需要浮点型,业务调整时常常需要改动很多数据,如果我们把这些数据类型都写到结构体里,用结构体指针代替,就会方便很多,那么下面来看一下结构体该怎么声明,以及需要注意的点吧
struct stu
{
int a;
char c;
};
这样就声明了一个结构体,当然也可以像下面这样声明不完整的结构体变量
struct //匿名结构体
{
char a;
double d;
};
然而因为没有结构体标签不能被外部访问,所以可以这样用
struct stu
{
int a;
char c;
struct
{
char c;
double d;
};
};
这样可以那么下面这样也可以,道理是一样的,都是一个结构体包含另一个结构体
struct Stu
{
int a;
char c;
struct Stu1;
};
typedef struct Stu1//typedef为类型名重定义,相当于取绰号
{
double d;
}stu1;
//就是把struct Stu1, 重定义了一个新名字stu1,这样就可以用stu1访问这个结构体
后面我们使用到的链表结构,其实也是结构体。
struct Point { int x; int y; }p1; //声明类型的同时定义变量p1 struct Point p2; //定义结构体变量p2 //初始化:定义变量的同时赋初值。 struct Point p3 = {x, y}; struct Stu //类型声明 { char name[15];//名字 int age; //年龄 }; struct Stu s = {"zhangsan", 20};//初始化 struct Node { int data; struct Point p; struct Node* next; }n1 = {10, {4,5}, NULL}; //结构体嵌套初始化 struct Node n2 = {20, {5, 6}, NULL};//结构体嵌套初始化
这里我们思考一个问题,结构体的大小是不是就是结构体成员大小的总和呢?
struct stu
{
int a; //4字节·
char c; //1字节};//如果结构体大小等于成员大小总和,那么这里的结果必然是5个字节
下面我们就来验证一下这个问题
结果跟想象中的不一样,是8个字节,为啥呢?
这就是下面要讲的结构体对齐的概念,结构体对齐。
首先要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。
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,该如何做到?
//例如:
struct S1 //12个字节
{
char c1;
int i;
char c2;
};
struct S2 //8个字节
{
char c1;
char c2;
int i;
};
s1和s2类型的成员一摸一样,但是所占空间大小却有了区别。
结论:让占用空间小的成员尽量集中在一起。
之前我们见过了 #pragma 这个预处理指令,这里我们再次使用,可以改变我们的默认对齐数。
#include
#pragma pack(8)//设置默认对齐数为8
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;}
结论:
结构在对齐方式不合适的时候,我么可以自己更改默认对齐数。
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; }
上面的 print1 和 print2 函数哪个好些?
答案是: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。
位段的声明和结构体类似,不同的是
1.位段的成员必须是int 、unsigned int或者char。
2.位段的成员名后面必须有一个冒号和一个数字。
比如
struct A
{
int _a:2;//数字代表所占比特位
int _b:5;
int _c:10;
int _d:30;
};
位段是按照一个int或者一个char来分配的,不具有跨平台性;
因为位段所占空间较小,所以一般用于网络传输和开关控制。
成员公用一块内存空间,所以联合体类型大小是最大成员类型大小,当最大成员大小不是最大对齐数的整数倍时,就要对齐到最大对齐数的整数倍。
//联合类型的声明
union Un
{
char c;
int i;
};
//联合变量的定义
union Un un;
//计算连个变量的大小
printf("%d\n", sizeof(un));//4个字节
枚举的定义
enum Day//星期
{
Mon,
Tues,
Wed,
Thur,
Fri,
Sat,
Sun
};
enum Sex//性别
{
MALE,
FEMALE,
SECRET
};
enum Color//颜色
{
RED,
GREEN,
BLUE
};
使用:
既可以赋初值也可以不赋初值,他的值默认从0从上到下依次递增1;
好的,介绍完了最后求大佬一键三连!!!