C语言之自定义类型_结构体篇（2）

目录

结构体传参

结构体实现位段（位段的填充&可移植性）

什么是位段

位段的大小计算 

位段的内存分配

位段的跨平台问题

位段的应用

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今天接着我们继续自定义类型结构体。

结构体传参

在我们初阶结构体我们学习过结构体传参的知识。

关于下面代码：

#include
struct S
{
	int data[1000];
	int num;
};
//结构体传参
//栈区形参开辟一块空间，实参开辟一块空间，很浪费
void print1(struct S s)//形参
{
	printf("%d\n", s.num);
}
//结构体地址传参
//压栈的时候只用开辟四个字节的空间，效率更高
void print2(const struct S* ps)//不安全 -> const 安全
{
	printf("%d\n", ps->num);
}
int main()
{
	struct S s = { {1,2,3,4}, 1000 };//实参
	print1(s); //传结构体 传值调用
	print2(&s); //传地址 传址调用
	return 0;
}

 上面的print1和print2那个好？明显，print2。

• 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。
• 如果觉得指针不安全，怕改变原数据，请加上const。 
• 结构体传参数的时候，要传结构体的地址。（选传址调用）

结构体实现位段（位段的填充&可移植性）

在上一篇博文我们讲完了结构，这篇我们来谈谈位段。结构会为了效率浪费空间，位段出现就是为了节省空间。

什么是位段

位段的声明和结构是类似的，有两个不同：

• 位段的成员必须是int unsigned int 或 signed int
• C99之后，也可以是其他类型，但是基本上都是 int char 整型家族
• 位段的成员名后边右一个冒号和一个数字。

//位段
struct A
{
	int _a : 2;
	int _b : 5;
	int _c : 10;
	int _d : 30;
};
//结构
struct A
{
	int _a;
	int _b;
	int _c;
	int _d;
};

• A就是一个位段类型_位指的是二进制位
• _a占用2个比特位
• _b占用5个比特位
• _c占用10个比特位
• _d占用30个比特位 

 一个结构体的某一些成员，它对内存的需求，只是占了给它分配内存空间的一部分吗，用不完。那么此刻我们就可以使用位段，去保证效率的同时节省空间。

位段的大小计算 

#include
struct A
{
	int _a : 2;
	int _b : 5;
	int _c : 10;
	int _d : 30;
};
int main()
{
	printf("%d", sizeof(struct A));
	return 0;
}

是否和你预期的一样呢？？ 

位段的内存分配

• 位段的成员可以是 int unsigned int signed int 或者是 char （属于整形家族）类型。
• 位段的空间上是按照需要以4个字节（ int ）或者1个字节（ char ）的方式来开辟的。
• 位段涉及很多不确定因素，位段是不跨平台的，注重可移植的程序应该避免使用位段。

不确定因素：位段的跨平台问题。

到底是怎么开辟的呢？简单来说，就是依次开辟。例如先开辟一个字节空间（8个比特位），不够的话再开辟1个字节的空间，依次下去...

那不同编译器有所差别，又有很多不确定因素。即便这样，我们还是可以探究一下在VS上到底是怎么使用的？

//一个例子
struct S
{
char a:3;
char b:4;
char c:5;
char d:4;
};
struct S s = {0};
s.a = 10;
s.b = 12;
s.c = 3;
s.d = 4;
//空间是如何开辟的？

 我们猜测在VS编译器上：

• 内存分配是从低地址到高地址
• 当一个结构包含两个位段，第二个位段成员比较大，无法容纳于第一个位段剩余的位时，是舍弃剩余的。

我们验证发现，果然等于3。  

有人说可能是巧合，或者从高到低地址也是这样的。那我们调试验证一下。

 

调试，&s之后，在内存窗口。

位段的跨平台问题

• 跟结构体相比，位段可以达到同样的效果，同时可以很好的节省空间，存在跨平台问题。 

位段的应用

位段应用在网络工程等方面。有兴趣可以下去了解一下

✔✔✔✔✔最后，感谢大家的阅读，若有错误和不足，欢迎指正！

下篇博文我们继续自定义类型&枚举&联合。

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