结构体（自定义类型）-蒲公英云

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 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; //成员列表，成员变量（可一个，可多个）
}variable-list;//变量列表（可选）
struct book
{
    char book_name[20];
    char author[20];
    int price;
    char id[15];
}sb3,sb4; //全局变量
int main()
{
    struct book sb1;
    struct book sb2; //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 
{
    char book_name[20];
    char author[20];
    int price;
    char id[15];
}sb1,sb2; //全局变量
int main()
{
    return 0;
}
//违法，编译器会把上面的两个声明当成完全不同的两个类型
struct 
{
    char book_name[20];
    char author[20];
    int price;
    char id[15];
}sb1；
struct
{
    char book_name[20];
    char author[20];
    int price;
    char id[15];
}* ps;
int main()
{
    ps = &sb1;
    return 0;
}

1.4 结构的自引用

struct Node
{
    int data;
    struct Node* next; //同类型结构体的指针
};
int main()
{
    struct Node n;
    return 0;
}
typedef struct Node
{
    int data;
    struct Node* next;
}Node;//之前不能直接写Node
int main()
{
    Node n;
    return 0;
}

1.5 结构体变量的定义和初始化

struct book
{
    char book_name[20];
    char author[20];
    int price;
    char id[15];
}sb3, sb4; //全局变量
int main()
{
    struct book sb1 = {"KYF","kyf",80,"K1001"};
    struct book sb2; //局部变量
    printf("%s %s %d %s %s %d\n", sb1.book_name, sb1.author, sb1.price, sb1.id);
    return 0;
}
struct stu
{
    char name[20];
    int price;
};
struct book
{
    char book_name[20];
    char author[20];
    int price;
    char id[15];
    struct stu s;
}sb3 = { "KY","ky",8,"K100" ,{"ASD",100}}, sb4; //全局变量
int main()
{
    struct book sb2; //局部变量
    printf("%s %s %d %s %s %d\n", sb3.book_name, sb3.author, sb3.price, sb3.id,sb3.s.name,sb3.s.price);
    return 0;
}

1.6 结构体内存对齐

首先得掌握结构体的对齐规则：

第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。
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=该成员大小

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。
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：

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。

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。

struct S1
{
    char c1; // 1/8    0-1
    int i;   // 4/8    4-8
    char c2; // 1/8    9
        //4的倍数， 12
};
int main()
{
    printf("%d\n", sizeof(struct S1));//12
    return 0;
}
struct S2
{
    char c1;  //1/8   0-1
    char c2;  //1/8   1-2
    int i;    //4/8   4-8
};
int main()
{
    printf("%d\n", sizeof(struct S2));//8
    return 0;
}
struct S3
{
    double d; //8/8    0-7
    char c;   //1/8    7-8
    int i;    //4/8    8-12
    //8的倍数
};
int main()
{
    printf("%d\n", sizeof(struct S3));  //16
    return 0;
}
struct S3
{
    double d; //8/8    0-7
    char c;   //1/8    7-8
    int i;    //4/8    8-12
    //8的倍数    16
};
struct S4
{
    char c1;  //1/8      0-1
    struct S3 s3;//8/8   8-27
    double d;   //8/8    27-32
};
int main()
{
    printf("%d\n", sizeof(struct S4)); //32
    return 0;
}

#

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 <stdio.h>
#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;
}