C语言进阶，第4节-自定义类型详解(结构体

news2024/11/27 6:11:28

一、结构体

1. 结构的声明

//描述一个学生

struct Stu//结构体标签
{
    //成员变量
    char name[20];
    int age;
    char sex[5];
    char id[20];
}x;
//x 为 struct Stu 类型的变量

//匿名结构体类型

struct
{
    int a;
    char c;
    float f;
}a;

struct
{
    int a;
    char c;
    float f;
}*pa;

//省略了结构体标签

在这里插入图片描述

编译器会把上面两种声明当做完全不同的两个类型

2. 结构体自引用

//正确的自引用方式：

struct Node
{
    int data;
    struct Node* next;
};

注意：

//error
typedef struct
{
    int data;
    Node* next;
}Node;

//正确方式
typedef struct Node
{
    int data;
    struct Node* next;
    //注意加上 struct
}Node;

3. 结构体变量定义和初始化

//定义

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

//初始化

//初始化结构体的两种方式
struct Stu
{
    char name[20];
    char sex[5];
    int age;
}s1 = { "ZhangSan","男",20 }, s2 = { .age = 30,.sex = "女" , .name = "翠花" };


//结构体嵌套初始化
struct Node
{
    int data;
    struct Point p;
    struct Node* next;
}n1 = { 20,{1,2},NULL };

4. 结构体内存对齐

//结构体对齐规则 :
在这里插入图片描述

//例 1

在这里插入图片描述

//例 2

在这里插入图片描述

//为什么存在内存对齐？（结构体内存对齐是拿空间换取时间的做法）

1. 平台（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。

2. 性能原因

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。

在这里插入图片描述

5. 修改默认对齐数

#pragma pack(4) //修改默认对齐数为 4

#pragma pack()  //取消设置的默认对齐数，还原为默认

6.结构体传参

结构体传参的时候，要传结构体的地址。

7. 位段

位段的成员可以是 int、 unsigned int、 signed int 或是 char (属于整型家族)类型
位段成员名后面有一个冒号和一个数字

struct A
{
    int a:2;
    char c:4;
};

7.1 位段的内存分配

struct S
{
	char a : 3;
	char b : 4;
	char c : 5;
	char d : 4;
};

int main()
{
	struct S s = { 0 };
	s.a = 10;
	s.b = 12;
	s.c = 3;
	s.d = 4;
	return 0;
}