C语言结构体的理解

2024-10-09 15:22:11 浏览数 (2)

一. 结构体类型的声明:

1.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

2..结构的声明 代码:

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	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

3.在声明结构的时候,可以不完全的声明,注意这样叫做匿名声明(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,因为他没有名字)

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struct
{
	int a;
	int b;
}s;

struct
{
	int a;
	char b;
	float c;

}x;

struct
{
	int a;
	char b;
	float c;
}a[20], * p;

二. 结构体变量的创建和初始化及成员访问:

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struct Stu
{
	char name[20];//名字
	int age;//年龄
	char sex[5];//性别
	char id[20];//学号
};
int main()
{
	//按照结构体成员的顺序初始化
	struct Stu s = { "张三", 20, "男", "20230818001" };
	printf("name: %sn", s.name);
	printf("age : %dn", s.age);
	printf("sex : %sn", s.sex);
	printf("id : %sn", s.id);

	//按照指定的顺序初始化
	struct Stu s2 = { .age = 18, .name = "lisi", .id = "20230818002", .sex = "⼥" };
	printf("name: %sn", s2.name);
	printf("age : %dn", s2.age);
	printf("sex : %sn", s2.sex);
	printf("id : %sn", s2.id);
	return 0;
	}

三. 结构成员访问操作符:

1.直接访问:结构体成员的直接访问是通过点操作符(.)访问的。使⽤⽅式:结构体变量.成员名

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struct Point
{
	int x;
	int y;
}p = { 1,2 };
int main()
{
	printf("x: %d y: %dn", p.x, p.y);
	return 0;
}

2.结构体成员的间接访问:

有时候我们得到的不是⼀个结构体变量,⽽是得到了⼀个指向结构体的指针:使⽤⽅式:结构体指针->成员名 。

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struct point
{
	int x;
	int y;
};

int main()
{
	struct point s = { 3, 6 };
	struct point* ptr = &s;
	printf("%d %dn", ptr->x, ptr->y);
	return 0;
}

四. 结构体内存对⻬:

1. 对齐规则: 结构体的第⼀个成员对⻬到和结构体变量起始位置偏移量为0的地址处 ,其他成员变量要对⻬到某个数字(对⻬数)的整数倍的地址处。 对⻬数 = 编译器默认(vs默认对齐数为8)的⼀个对⻬数 与 该成员变量⼤⼩的较⼩值, Linux中 gcc 没有默认对⻬数,对⻬数就是成员⾃⾝的⼤⼩;结构体总⼤⼩为最⼤对⻬数(结构体中每个成员变量都有⼀个对⻬数,所有对⻬数中最⼤的)的整数倍;如果嵌套了结构体的情况嵌套的结构体成员对⻬到⾃⼰的成员中最⼤对⻬数的整数倍处,结构 体的整体⼤⼩就是所有最⼤对⻬数(含嵌套结构体中成员的对⻬数)的整数倍(结构体的内存对⻬是拿空间来换取时间的做法)

下面给几个练习

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struct S3
{
 double d;
 char c;
 int i;
};
printf("%dn", sizeof(struct S3));

struct S4
{
 char c1;
 struct S3 s3;
 double d;
};

2.分析: 

五. 结构体传参:

1.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,所以 结构体传参的候,要传结构体的地址。

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//结构体传参
struct S
{
	int data[1000];
	int num;
};

void print(struct S s)//void print(struct S *ptr)
{
	printf("%dn", s.num);//printf("%dn", ptr->num);
} 
int main()
{
	struct S p = { "1,2,3,", 12 };
	print(p);//传值
//传地址	print(&p);

}

六. 结构体实现位段:

1 什么是位段:

位段的声明和结构是类似的,有两个不同: 位段的成员必须是 int 、 unsigned int 或 signed int ,在C99中位段成员的类型也可以 选择其他类型。

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struct A
{
 int _a:2;
 int _b:5;
 int _c:10;
 int _d:30;
};

位段的成员名后边有⼀个冒号和⼀个数字

2. 位段的内存分配

位段的成员可以是 int unsigned int signed int 或者是 char 等类型 . 位段的空间上是按照需要以4字节( int )或者1个字节( char )的⽅式来开辟的。

位段涉及很多不确定因素,位段是不跨平台的,注重可移植的程序应该避免使⽤位段。

3.位段跨平台问题:

int 位段被当成有符号数还是⽆符号数是不确定的。 位段中最⼤位的数⽬不能确定。(16位机器最⼤16,32位机器最⼤32,写成27,在16位机器会 出问题。

位段中的成员在内存中从左向右分配,还是从右向左分配标准尚未定义。

当⼀个结构包含两个位段,第⼆个位段成员⽐较⼤,⽆法容纳于第⼀个位段剩余的位时,是舍弃

剩余的位还是利⽤,这是不确定的。 跟结构相⽐,位段可以达到同样的效果,并且可以很好的节省空间,但是有跨平台的问题存在)

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