前言
结构体是一些值的集合,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.结构的声明
struct tag
{
member - list;//成员列表
}variable - list;//变量列表
//变量列表可以省略
例如描述一个学生:
struct Stu
{
char name[20];//名字
int age;//年龄
char sex[5];//性别
char id[20];//学号
}; //分号不能丢
2.特殊的声明
在声明结构的时候,可以不完全的声明。
比如:
//匿名结构体
struct
{
int a;
char b;
float c;
}x;
struct
{
int a;
char b;
float c;
}a[20], * p;
//上面的两个结构在声明的时候省略掉了结构体标签(tag)。
//在上面代码的基础上,下面的代码合法吗?
p = &x;
警告:
虽然这两个匿名结构体的成员一样,但是编译器会把上面的两个声明当成完全不同的两个类型!所以是非法的。
3.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?
//代码1
struct Node
{
int data;
struct Node next;
};
//可行否?
//你会发现,这个结构体将会不知道自己有多大
正确的自引用方式:
struct Node
{
int data;
struct Node* next;
};
我们再看一种错误的案例:
//代码3
typedef struct//typedf是类型重命名
{
int data;
Node* next;
}Node;
//这样写代码,可行否?
//不行,重命名都还没有结束,你已经都用了
//解决方案:
typedef struct Node
{
int data;
struct Node* next;
}Node;
4.结构体变量的定义和初始化
struct Stu//类型声明
{
char name[15];//名字
int age; //年龄
};
struct Point
{
int x;
int y;
}p1; //声明类型的同时定义变量p1
struct Point p2; //定义结构体变量p2
struct Point p3 = {
x, y };//初始化:定义变量的同时赋初值。
struct Stu s = {
"zhangsan", 20 };//初始化
struct Node
{
int data;
struct Point p;
struct Node* next;
}n1 = {
10, {
4,5}, NULL }; //结构体嵌套初始化
struct Node n2 = {
20, {
5, 6}, NULL };//结构体嵌套初始化
5.结构体内存对齐
我们已经掌握了结构体的基本使用了。
现在我们深入讨论一个问题:计算结构体的大小。
如何计算?
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。
图中所示的编译器VS中默认的值为8 - 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。
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。
//例如:
struct S1
{
char c1;
int i;
char c2;
};
struct S2
{
char c1;
char c2;
int i;
};
6.结构体传参
直接上代码:
struct S
{
int data[1000];
int num;
};
struct S s = {
{
1,2,3,4}, 1000 };
//结构体传参
void print1(struct S s)
{
printf("%d\n", s.num);
}
//结构体地址传参
void print2(struct S* ps)
{
printf("%d\n", ps->num);
}
int main()
{
print1(s); //传结构体
print2(&s); //传地址
return 0;
}
上面的 print1 和 print2 函数哪个好些?
答案是:首选print2函数。
原因:
函数传参的时候,参数是需要压栈,会有时间和空间上的系统开销。
如果传递一个结构体对象的时候,结构体过大,参数压栈的的系统开销比较大,所以会导致性能的下降。
结论:
结构体传参的时候,要传结构体的地址。
总结
以上就是今天要讲的结构体的内容,本文仅仅简单介绍了结构体类型及其注意事项,一起学习,一起进步,一起加油!!!