C语言复习—结构体的内存对齐规则、位段的内存分配、枚举的优点

柔光的暖阳◎ 2022-05-19 14:24 212阅读 0赞

#### 结构体的内存对齐规则、位段的内存分配、枚举的优点 ####

**结构体**

> **如何对齐**  
> 1. 将结构体第一个成员放在与结构体偏移量为0的地址处；  
> 2. 其他成员要对齐到**对齐数**的整数倍处，对齐数 = 编译器默认的一个数字 与 该成员大小的较小值。  
> 3. 结构体的总大小为对最大齐数的整数倍。
> 
> **对齐原因**  
> 1. 栈上存储的数据内存尽可能的在自然边界上对齐。  
> 2. 为了访问未对齐的内存，处理器需要做两次访问，而访问对其的内存只需要访问一次。  
> 3. 这是一种以空间换时间的做法。为了节省空间，我们可以把内存空间占用小的成员定义在一起。
> 
> **结构体传参**  
> 1. 在结构体传参时：`struct S s = {1,2,3};`…`test(&s)`√`test(s)`×  
> 2. 我们应该传地址，不能传结构体，因为函数传参时，参数是要压栈的，如果传结构体，压栈开销比较大，会影响性能。

**位段的内存分配**

> 位段（位域）是一个或多个位的字段，不同长度的字段存储在一个或多个其所声明类型的变量中。  
> 例如：
> 
>     struct st1
>     {
>     unsigned char a:7;   /*字段a占用了一个字节的7个bit*/
>     unsigned char b:2;   /*字段b占用了2个bit*/
>     unsigned char c:7;   /*字段c占用了7个bit*/
>     }s1;
>     sizeof(s1)等于3。
>     
>     struct st2
>     {
>     unsigned int a:31;
>     unsigned int b:2;/*前一个整型变量只剩下1个bit，容不下2个bit，所以只能存放在下一个整型变量*/
>     unsigned int c:31;
>     }s2;
>     sizeof(s2) = 3*sizeof(int) = 12
> 
> 一个字节8个bit位，根据声明类型的大小，来判断结构体位域的大小

**我们可以使用\#define，为什么要用枚举？**

> **枚举的优点**  
> 1. 增加了代码的可读性与可维护性，  
> 2. 跟\#define相比，枚举具有类型检查，更加安全严谨  
> 3. 便于调试  
> 4. 使用方便，一次可以定义多个常量  
> 5. 将其封装起来可以防止命名污染