自定义类型：结构体，枚举，联合（1）
目录
结构体
1.结构体的声明
1.1 结构的基础知识
1.2 结构的声明
1.3 特殊的声明
1.4 结构的自引用
1.5 结构体变量的定义和初始化
1.6 结构体内存对齐
1.7 修改默认对齐数
1.8 结构体传参
结构体
1.结构体的声明
1.1 结构的基础知识
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。
1.2 结构的声明
struct tag
{
member-list;
}variable-list;例如描述一个学生：
struct Student{
char name[20];
int age;
char sex[5];
float score;
}s1,s2,s3;//s1,s2,s3 是三个结构体变量 -全局变量
int main()
{
struct Student s4, s5, s6;//s4 s5 s6 是三个结构体变量 -局部变量
return 0;
}1.3 特殊的声明
在声明结构的时候，可以不完全的声明。
匿名结构体类型
struct //匿名结构体类型
{
char name[20];
char author[12];
float price;
}b;
struct {
char name[20];
char author[12];
float price;
}* p;
当p=&b的时候合法吗
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。
1.4 结构的自引用
在结构中包含一个类型为该结构本身的成员是否可以呢？
代码1
struct Node
{
int data;
struct Node next;
};
//可行否？
如果可以，那sizeof(struct Node)是多少？正确的自引用方式：
代码2
struct Node
{
int data;
struct Node* next;
};
代码3
typedef struct
{
int data;
Node* next;
}Node;
//这样写代码，可行否？代码4，解决方案
typedef struct Node{
int date;//存放数据-数据域
struct Node* n;//存放下一个节点的地址-指针域
}Node;
int main()
{
printf("%zd\n", sizeof(Node));
return 0;
}
1.5 结构体变量的定义和初始化
有了结构体类型，那如何定义变量，其实很简单。
struct Point {
int x;
int y;
}p1 = {1,2};
struct Point p3 = { 4,5 };
struct Stu //类型声明
{
char name[15]; //名字
int age; //年龄
};
struct Node
{
int data;
struct Point p;
struct Node* next;
};
int main()
{
int a = 10;
int b = 20;
struct Point p2 = {a,b};
struct Stu s = { "zhangsan",20 };
struct Stu s2 = { .age = 18,.name = "如花" };
printf("%s %d\n", s.name, s.age);
printf("%s %d\n", s2.name, s2.age);
struct Node n = { 100,{20,21},NULL }; //结构体嵌套初始化
printf("%d x=%d y=%d\n", n.data, n.p.x, n.p.y);
return 0;
}1.6 结构体内存对齐
#include
struct S1
{
char c1;
int i;
char c2;
};
struct S2
{
char c1;
char c2;
int i;
};
int main()
{
printf("%d\n", offsetof(struct S1, c1));
printf("%d\n", offsetof(struct S1, i));
printf("%d\n", offsetof(struct S1, c2));
//printf("%d\n", sizeof(struct S1));
//printf("%d\n", sizeof(struct S2));
return 0;
} offsetof是一个宏 可以直接使用
计算结构体成员相较于起始位置的偏移量的
#include
struct S1
{
char c1;
int i;
char c2;
};
struct S2
{
char c1;
char c2;
int i;
};
int main()
{
printf("%d\n", offsetof(struct S2, c1));
printf("%d\n", offsetof(struct S2, c2));
printf("%d\n", offsetof(struct S2, i));
//printf("%d\n", sizeof(struct S1));
//printf("%d\n", sizeof(struct S2));
return 0;
} 考点
如何计算？
首先得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
Linux中没有对齐数，对齐数就是成员自身的大小
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。
练习
//练习1
struct S1
{
char c1;
int i;
char c2;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S1));
//练习2
struct S2
{
char c1;
char c2;
int i;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S2));
//练习3
struct S3
{
double d;
char c;
int i;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S3));
//练习4-结构体嵌套问题
struct S4
{
char c1;
struct S3 s3;
double d;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S4));
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，如何做到
让占用空间小的成员尽量集中在一起。
1.7 修改默认对齐数
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;
} 1.8 结构体传参
struct S
{
int data[1000];
int num;
};
void print1(struct S t)
{
printf("%d %d %d %d\n", t.data[0], t.data[1], t.data[2], t.num);
}
void print2(struct S* ps)
{
printf("%d %d %d %d\n", ps->data[0], ps->data[1], ps->data[2], ps->num);
}
int main()
{
struct S s = { {1,2,3},100 };
print1(s);
print2(&s);
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。
结论：
结构体传参的时候，要传结构体的地址。