C语言结构体详细图解分析
时间：2022-08-17 14:53:10|栏目：C代码|点击： 次
结构体
结构是一些值的集合，这些值称为成员变量。结构的每个成员是不同类型的变量。
为什么要有结构体
比如说，描述一个学生时，需要有
- 名字
- 性别
- 年龄
- 身高
来一起描述，需要不同的变量，便有了结构体类型来描述
结构体的声明
struct tag
{
member-lest//成员列表
}variable-list;//变量列表
例如一个学生
struct stu
{
char name[20];
char sex[5];
int age;
int hight;
};//这里有没有变量列表都可以
struct stu
{
char name[20];
char sex[5];
int age;
int hight;
}s2,s3,s4;//s2,s3,s4全局变量
struct stu s5;
int main()
{
struct stu s1;//结构体变量
}
特殊声明
在声明结构体时候，可以不完全声明
struct
{
char c;
int a;
double a;
}sa;//匿名结构体变量，必须在此处定义变量，否则以后不能使用
int main()
{
return 0;
}
编译器认为ps和&sa是两种类型，这种写法是错误的
数据结构：数据在内存中存储的结构
关于列表
struct node
{
int date;
struct node next;
};
int main()
{
return 0;
}
这样无法判断结构体大小 只需在结构体存放能找到下一个结构体内容的指针即可
struct node
{
int date;
struct node* next;
};
int main()
{
return 0;
}
也可以这样（重命名使用举例）
typedef struct node
{
int date;
struct node* next;
}node;
int main()
{
struct node n2 = { 0 };//2者都可以使用
node n = { 0 };//尽量不对结构体使用typedef
}
结构体变量的定义和初始化
struct point
{
int x;
int y;
}p1; //声明类型同时定义变量p1
struct point p2;//定义结构体变量p2
//初始化：定义变量的同时赋初值
struct point p3 = { 1,2 };
struct stu //类型声明
{
char name[15];//名字
int age; //年龄
};
struct stu s = { "zhangsan",20 };//初始化
struct node
{
int date;
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
结构体大小计算
先来观察下列代码
#include <stdio.h>
int main()
{
struct S1
{
char c1;
int i;
char c2;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S1));
//练习2
struct S2
{
char c1;
char c2;
int i;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S2));
//练习3
struct S3
{
double d;
char c;
int i;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S3));
//练习4-结构体嵌套问题
struct S4
{
char c1;
struct S3 s3;
double d;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S4));
return 0;
}
发现并不是数据类型大小的简单相加
存在对齐
如何计算？
首先得掌握结构体的对齐规则：
1. 第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。
2. 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
3. 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。
4. 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：
1. 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。
