结构是一些值的集合,这些值被称为成员变量,结构体的每个成员变量可以是不同类型的变量。
注意:数组是一组相同类型元素的集合,结构体成员可以是不同类型的。
1.结构体的声明:
struct tag //struct是关键字,tag是标签名 两者合起来是结构体类型
{
member-list; //成员列表
}variable-list; //变量列表
1.1声明解释:
1.struct是结构体的关键字
2.tag是结构体标签名
3.关键字+标签名是结构体的类型
4.member-list是结构体的成员列表
5.variable是结构体的成员列表
1.2结构体的特殊声明
不完全声明-匿名结构体类型
struct
{
char name[20];
int price;
char id;
} S;
1.省略了结构体的标签名
2.直接以匿名结构体类型创建了结构体变量S
3.在以下这种情况,编译器会把这两个声明当成不同的类型,是非法的
#include
struct
{
char name[20];
int price;
char id;
} S;
struct
{
char name[20];
int price;
char id;
}* PS;
int main()
{
PS = &S;
return 0;
}
匿名结构体没有便签,不是一个完整的结构体类型,只能使用一次;
1.3举例-创建一个书的结构体类型:
结构是用来描述生活中的复杂对象的。
struct book //book是标签名
{
char name[20];
int price;
char id[20];
}; //没有定义变量列表
1.book是标签名
2.name、price、id都是book的成员变量,类型不同;
3.没有创建结构体变量,创建结构体变量的方式有两种,如下文:
1.4结构体的自引用:
结构体的自引用可以实现链表的功能等
错误的引用:
struct S
{
int a;
struct S s;
};
会造成S无限内存的问题
正确的自引用:
struct S
{
int a;
struct S* s;
};
结构体如果需要自引用,那么成员不包含该结构体本身,包含指向该结构体类型的指针;
如果想对一个结构体重命名,那么必须其成员变量必须明确(不可以省略第一行的S);
typedef struct S
{
int a;
struct S* s;
}S;
2.结构体变量的定义与初始化
2.1创建结构体变量
方法1:拿数据类型创建变量
struct book b1;
struct book b2;
struct book b3;
创建了一个类型为书的结构体变量b1、b2、b3。
方法2:创建结构体类型的同时直接创建结构体变量
#include
struct book
{
char name[20];
int price;
char id[20];
}b4,b5,b6;
两者方式有什么不同呢?
方法2创建的变量是全局变量、方法1创建的变量是局部变量;
2.2结构体变量的初始化
#include
struct S
{
int a;
double b;
};
struct B
{
double c;
struct S d;
}cc = { 31.4,{20,131.4} };
int main()
{
struct B bb = { 3.14,{2,13.14} };
printf("%f %d %f\n", bb.c, bb.d.a, bb.d.b);
printf("%f %d %f\n", cc.c, cc.d.a, cc.d.b);
}
结构体B变量bb是局部变量,cc是全局变量。
3.结构体占用的内存空间
3.1结构体内存对齐规则:
1.第一个成员变量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中默认的值是8.
意思是:从第二个成员变量开始,偏移量为min(默认对齐数8,该成员大小)
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。
例子1:计算结构体变量s的大小
#include
struct S
{
int a;
double b;
char c;
};
int main()
{
struct S s;
printf("%d", (int)sizeof(s));
}
例子2:结构体成员变量包含结构体类型变量的情况
#include
struct S
{
int a;
double b;
char c;
};
struct M
{
int d;
struct S s;
int f;
};
int main()
{
struct M m;
printf("结构体类型M的空间大小是->%d", (int)sizeof(m));
}
3.2 为什么存在内存对齐的现象?
1.平台原因(移植性):不是所有的硬件平台都可以访问任意地址的任意数据;
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换取时间的做法;
设计结构体的过程中,既要满足对齐,又要节省空间,可以让占用空间小的变量集中在一起;
3.3修改默认对齐数
#pragma pack(2)
.......
#pragma()
意思是:在两行之间代码的对齐数是2。
4.结构体传参
1.结构体传参:新建一个与该结构体类型相同的结构体
2.结构体指针传参:将结构体的指针传递给函数
代码如下示例:
#include
struct S
{
int a[1000];
double b;
char c[3];
};
void print1(struct S s1)
{
//printf("%d %d %d\n", s1.a[0], s1.a[1], s1.a[2] );
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", s1.a[i]);
}
}
void print2(struct S* ps)
{
//printf("%d %d %d\n", s1.a[0], s1.a[1], s1.a[2] );
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", * (ps->a + i));
}
}
int main()
{
struct S s = { {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10},5.21, "abc"};
printf("值传递参数->");
print1(s);
struct S* ps = &s;
printf("\n");
printf("地址传递参数->");
print2(ps);
return 0;
}
函数传参的时候,参数是需要压栈的;
地址传递的方式更优,不但接收效率高,占用的空间较小,也可以改变结构体的数据;
下篇文章介绍位段的相关知识
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