如何申请微信公众平台号_seo见到效果再付费_雏鸟app网站推广_网站百度收录

结构体类型的声明

结构体的概念
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。
结构的声明

struct tag//这个结构体的名字
{member-list;//成员，可以是多个
}variable-list;//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

特殊的声明
在声明结构的时候，可以不完全的声明。比如：

//匿名结构体类型
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）。
//那在上面代码的基础上，下面的代码合法吗？
p = &x;

警告：
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。
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。

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？

//比如，定义一个链表的节点：
struct Node
{int data;struct Node next;
};
//上述代码正确吗？如果正确，那 sizeof(struct Node) 是多少？
//仔细分析，其实是不行的，因为一个结构体中再包含一个同类型的结构体变量，
//这样结构体变量的大小就会无穷的大，是不合理的。
//正确的自引用方式：
struct Node
{int data;struct Node* next;
};

在结构体自引用使用的过程中，夹杂了typedef对匿名结构体类型重命名，也容易引入问题，看看下⾯的代码，可行吗？

typedef struct
{int data;Node* next;
}Node;
//答案是不行的，因为Node是对前面的匿名结构体类型的重命名产生的，
//但是在匿名结构体内部提前使用Node类型来创建成员变量，这是不行的。
//解决方案如下：定义结构体不要使用匿名结构体了
typedef struct Node
{int data;struct Node* next;
}Node;

结构体变量的创建和初始化

有了结构体类型，那如何定义变量，其实很简单，结构体变量的初始化使用{}.
结构体只是相当于一张房子的图纸，只有把房子建起来才占空间，而这就是实例化，如下s1,s2,s3,s4,s5
创建出来后要初始化

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：定义变量的同时赋初值。
struct Point p3 = {x, y};
//
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 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

指示器初始化方式(C99)，这种方式允许不是按照成员顺序初始化。

struct Stu
{char name[15];int age; 
};
struct Stu s = {.age=20, .name="zhangsan"};//初始化

结构成员访问操作符

结构成员访问操作符有两个一个是 . ，一个是 -> 。
形式如下：

结构体变量.成员变量名
结构体指针—>成员变量名

//举例：
#include <stdio.h>
#include <string.h>struct Stu
{char name[15];//名字int age; //年龄
};void print_stu(struct Stu s)
{printf("%s %d\n", s.name, s.age);
}void set_stu(struct Stu* ps)
{strcpy(ps->name, "李四");ps->age = 28;
}int main()
{struct Stu s = { "张三", 20 };print_stu(s);set_stu(&s);print_stu(s);return 0;
}

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。这也是一个特别热门的考点： 结构体内存对齐。

对齐规则
首先得掌握结构体的对齐规则：
1. 结构体的第⼀个成员对齐到相对结构体变量起始位置偏移量为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变量大小的较小值。
- VS中默认的值为8
- Linux中没有默认对齐数，对齐数就是成员自身的大小
3. 结构体总大小为最大对齐数（结构体中每个成员变量都有一个对齐数，所有对齐数中最大的）的整数倍。
4. 如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体成员对齐到自己的成员中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（含嵌套结构体中成员的对齐数）的整数倍。

//练习1
struct S1
{char c1;int i;char c2;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S1));//8//练习2
struct S2
{char c1;char c2;int i;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S2));//12//练习3
struct S3
{double d;char c;int i;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S3));//16//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));//32

为什么存在内存对齐
大部分的参考资料都是这样说的：

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。
2. 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。假设一个处理器总是从内存中取8个字节，则地址必须是8的倍数。如果我们能保证将所有的double类型的数据的地址都对齐成8的倍数，那么就可以一个内存操作来读或者写值了。否则，我们可能需要执行两次内存访问，因为对象可能被分放在两个8字节内存块中。
   总体来说：结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法。
   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;};
//S1 和 S2 类型的成员一模一样，但是 S1 和 S2 所占空间的大小有了一些区别。

修改默认对齐数
#pragma 这个预处理指令，可以改变编译器的默认对齐数。

#include <stdio.h>
#pragma pack(1) //设置默认对齐数为1
struct S
{char c1;int i;char c2;
};
#pragma pack() //取消设置的默认对齐数，还原为默认
int main()
{//输出的结果就是6printf("%d\n", sizeof(struct S));return 0;
}
//结构体在对齐方式不合适的时候，我们可以自己更改默认对齐数

结构体传参

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 函数我们首选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。那你又会觉得，第一个安全一点，因为改变形参不会影响实参，如果不小心改了数据怎么办啊第二个不安全，这样想是不对的，还记得我们之前学过const吗，直接修饰*ps就ok了呀，所以我们要转起来。
结论：结构体传参的时候，要传结构体的地址

结构体实现位段

结构体讲完就得讲讲结构体实现位段的能力。位段是基于结构体的（位是二进制位），位段是非常节省空间的。

什么是位段
位段的声明和结构是类似的，有两个不同：
1. 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。
2. 位段的成员名后边有一个冒号和一个数字。

//比如：
struct A
{int _a:2;//_a2占2个比特位也就是2个二进制位，像放 0 1 2 3 这样的数子2个比特位就足够了，二进制 00，01，10，11.int _b:5;int _c:10;int _d:30;
};

//A就是一个位段类型。
//那位段A所占内存的大小是多少？8
printf("%d\n", sizeof(struct A));

位段的内存分配

1. 位段的成员可以是 int unsigned int signed int 或者是 char 等类型
2. 位段的空间上是按照需要以4个字节（ int ）或者1个字节（ char ）的方式来开辟的。
3. 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。

//一个例子
struct S
{char a:3;char b:4;char c:5;char d:4;
};
struct S s = {0};
s.a = 10;
s.b = 12;
s.c = 3;
s.d = 4;
//空间是如何开辟的呢

下面是vs2013环境测试，其实vs2022和他的结果是一样的

位段的跨平台问题

1. int 位段被当成有符号数还是无符号数是不确定的。
2. 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。）
3. 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。
4. 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。

总结：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。

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，能够实现想要的效果，也节省了空间，这样网络传输的数据报大小也会较小一些，对网络的畅通是有帮助的。

位段使用的注意事项
位段的几个成员共有同一个字节，这样有些成员的起始位置并不是某个字节的起始位置，那么这些位置处是没有地址的。内存中每个字节分配一个地址，一个字节内部的bit位是没有地址的。所以不能对位段的成员使用&操作符，这样就不能使用scanf直接给位段的成员输入值，只能是先输入放在一个变量中，然后赋值给位段的成员。

struct A
{int _a : 2;int _b : 5;int _c : 10;int _d : 30;
};
int main()
{struct A sa = {0};scanf("%d", &sa._b);//这是错误的//正确的示范int b = 0;scanf("%d", &b);sa._b = b;return 0;
}