自界说范例：结构体

一、结构体范例的声明

1、结构体的声明

1. 结构体的声明：
2. struct tag
3. {
4.         member-list
5. };

复制代码

2、结构体变量的创建和初始化

创建一个简单的学生信息结构体

1. struct student
2. {
3.         char name[20];
4.         int age;
5.         int score;
6. };

复制代码

结构体默认初始化的顺序是结构体中创建变量的顺序。
初始化结构体：

1. struct student
2. {
3.         char name[20];
4.         int age;
5.         int score;
6. }s1, s2 = {"李华",18,88};  //第一种初始化
8. struct student s3 = { "小明",20,100 };   //第二种初始化
10. int main()
11. {
12.         struct student s4 = { "张三",15,70 };    //第三种初始化
13.         struct student s5 = { .score = 99,.name = "小红",.age = 22 };  //第四种初始化
14.         return 0;
15. }

复制代码

3、特殊声明

匿名结构体

1. struct
2. {
3.         int a;
4.         char b;
5.         float c;
6. }x,*p;

复制代码

匿名结构体只允许利用一次，p=&a黑白法请求
4、结构体的自引用

结构体是可以进行自引用的

1. 错误的自引用：
2. struct stu
3. {
4.         int a;
5.         struct stu next;
6. };
7. 正确的自引用：
8. struct stu
9. {
10.         int a;
11.         struct stu* next;
12. };

复制代码

5、typedef重定名结构体

1. typedef struct Node
2. {
3.         int data;
4.         struct Node* next;
5. }Node;   //结构体命名为Node

复制代码

二、结构体内存对⻬

1、对齐规则

把握结构体的对齐规则：

• 结构体中第一个变量首对齐地址是偏移量为0的地址处。
  
• 其他成员的对齐变量是范例的整数倍数的地址处。vs默认对齐量为8，linux中gcc没用对齐数，对齐数就是自身大小
  
• 结构体的总大小为最大对齐数
  
• 对于嵌套结构体，嵌套结构中对齐量是结构体中最大的一个变量整数倍数地址处，而竣事时是嵌套结构体的整数倍数
  

如盘算int 对齐数 4 8 4 int范例的大小对比默认值大小，谁小选谁是对齐数

1. //练习1
2. struct S1
3. {
4.         char c1;
5.         int i;
6.         char c2;
7. };
8. printf("%d\n", sizeof(struct S1));
9. //练习2
10. struct S2
11. {
12.         char c1;
13.         char c2;
14.         int i;
15. };
16. printf("%d\n", sizeof(struct S2));
17. //练习3
18. struct S3
19. {
20.         double d;
21.         char c;
22.         int i;
23. };
24. printf("%d\n", sizeof(struct S3));
25. //练习4-结构体嵌套问题
26. struct S4
27. {
28.         char c1;
29.         struct S3 s3;
30.         double d;
31. };
32. printf("%d\n", sizeof(struct S4));

复制代码

在以上例题中，我们发现结构体中开辟的空间有许多空间被浪费了，以是在创建范例时，需要合理的排序
在例题1与例题2中，创建的范例是一样的，就由于范例创建的顺序不一样，导致占用内存不一样。
尽量使变量小的范例排在前面

2、为什么存在内存对齐

1、平台移植问题：不是全部的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据
2、性能问题：假如没用地址对齐，处理器需要作两次的内存访问，而对齐的内存只需要访问一次
总结来说：拿空间换时间
3、修改默认对齐数

通过利用#pragma这个预处理指令，可以改变编译器的默认对齐数

1. #pragma pack(4)//设置对齐数变为4
2. struct stu
3. {
4.         char a;
5.         int b;
6.         char d;
7.         double c;
8. };
9. #pragma pack()//取消设置的对齐数，还原默认
10. int main()
11. {
12.         printf("%zd\n", sizeof(struct stu));
13. }

复制代码

三、结构体传参

1. struct stu
2. {
3.         char name[10];
4.         int age;
5. };
7. struct stu s1 = { "xiaoming",28 };
9. void print1(struct stu s1)
10. {
11.         printf("%d,%s\n", s1.age, s1.name);
12. }
14. void print2(struct stu* s1)
15. {
16.         printf("%d,%s\n", s1->age, s1->name);
17. }
18. int main()
19. {
20.         print1(s1);   //传值调用
21.         print2(&s1);  //传址调用
22.         return 0;
23. }

复制代码

输出：

结构体可以利用传值也可以利用传址，优先选用传址调用，如许不需要开辟新的空间，可以大大提高代码的运行效率。
四、结构体实现位段

1、什么是位段

位端可以限制结构体中创建变量占用内存的大小

• 利用位段时，成名必须是unsigend int，int，sigent int，在c99中其他成员可以利用位段
  
• 位段的创建在成员名后面加上一个冒号跟一个数字。
  

比如：

1. struct stu
2. {
3.         int _a : 4;
4.         int _b : 2;
5.         int _c : 1;
6.         int _d : 30;
7. };

复制代码

2、位段的内存分配

• 位段的成员可以是int,unsigent int ,signet int,char范例
  
• 位段上的空间是以四个字节跟一个字节进行开辟空间的
  
• 位段无法跨平台利用
  

1. struct stu
2. {
3.         int _a : 4;
4.         int _b : 10;
5.         int _c : 1;
6.         int _d : 20;
7. };
9. int main()
10. {
11.         printf("%zd\n", sizeof(struct stu));
12.         return;
13. }

复制代码

输出：

假如没用位段，那么4个int范例的字节大小位12
位段是如何开辟空间的，如下：

3、位段的跨平台问题

1、int位段是被当成有符号位还是无符号位是不确定的
2、位段中最大数是不确定的（有16位机器，假如设置段位超过16比特，那么就会出问题，32位机器同意也是）
3、内存是从左到右分配，还是从右到左分配是不确定的（vs是从右到左分配）
4、当一个结构体包罗两个位段时，第二个位段成员比较大，无法容纳第一个尾端剩余空间的时间，是否会舍弃剩余空间，这是不确定的。
总结：位段可以很好的节流空间，但存在跨平台问题
4、位段的应⽤

下图是⽹络协议中，IP数据报的格式，我们可以看到其中很多的属性只需要⼏个bit位就能描述，这⾥使⽤位段，可以或许实现想要的结果，也节流了空间，如许⽹络传输的数据报⼤⼩也会较⼩⼀些，对⽹络的畅通是有资助的。

5、位段使⽤的留意事项

无法获取比特位的地址。
无法直接利用scanf来输入位段，但是可以赋值位段

1. struct stu
2. {
3.         int _a : 4;
4.         int _b : 10;
5.         int _c : 1;
6.         int _d : 20;
7. };
9. int main()
10. {
11.         struct stu s = { 0 };
12.         int n = 0;
13.         scanf("%d", &n);
14.         s._a = n;
15.         return;
16. }

复制代码

免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！更多信息从访问主页：qidao123.com:ToB企服之家，中国第一个企服评测及商务社交产业平台。