结构体深入了解（上）

1.结构的声明

struct tag
{
member-list;
}variable-list;

2.结构体变量的创建和初始化

我们来看一个例子，假如我们要保存学生的名字和年龄，我们就可以用到结构体：

演示如下：

我们使用typedef重新定义结构体为ST,并创建了s数组，保存了两个数据。

我们也可以不按照我们给定的顺序去初始化。例如：

 3.结构的特殊声明

在声明结构的时候，可以不完全的声明。

演示如下：

匿名的结构体类型，如果没有对结构体类型重命名的话，基本上只能使用一次。 所以我们如果在创建匿名结构体时一同创建指针变量的话，那么如在下面代码中我们又使用到它的话，编译器就会报警告，除非我们对其重定义。

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？

比如，定义一个链表的节点：

struct Node
{
int data;
struct Node next;
};

那么这种写法合法吗？我们仔细思考发现一个结构体中再包含一个同类型的结构体变量，这样结构体变量的大小就会无穷的大，是不合理的。正确写法为：

struct Node
{
 int data;
struct Node* next;
};

这样就可以了，那我们可以用typedef来重定义后再自己自引用吗？

例如：

typedef struct
{
int data;
Node* next;
}Node;

很明显这种写法是不可行的，因为Node是对前面的匿名结构体类型的重命名产生的，但是在匿名结构体内部提前使用Node类型来创建成员变量，这是不行的。

解决方案如下：定义结构体不要使用匿名结构体了

typedef struct Node
{
int data;
struct Node* next;
}Node;

5.结构体内存对齐

1.对齐规则

首先得掌握结构体的对齐规则：
1.结构体的第一个成员对齐到和结构体变量起始位置偏移量为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。
对⻬数=编译器默认的一个对齐数与该成员变量大小的较小值。

 VS 中默认的值为 8 

Linux中gcc没有默认对齐数，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（结构体中每个成员变量都有一个对齐数，所有对齐数中最大的）的
整数倍。
4.如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体成员对齐到自己的成员中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（含嵌套结构体中成员的对齐数）的整数倍。

这个结果为8，所以说这个结构体的内存大小为8，我们再来看一个：

那么这个地方为啥为12呢？我们按照内存来算应该是9个字节大小。但是却不是这样。

这就是由于最大对齐数为4，我们的最终占用内存应该·是它的倍数。所以在这里不是9，而是12.

2.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。假设一个处理器总是从内存中取8个字节，则地址必须是8的倍数。如果我们能保证将所有的double类型的数据的地址都对齐成8的倍数，那么就可以用一个内存操作来读或者写值了。否则，我们可能需要执行两次内存访问，因为对象可能被分放在两个8字节内存块中。

谢谢