一篇文章介绍结构体
这段时间迷迷糊糊学了指针，学校的考试范围还有结构体，然鹅我发现我学习了一些知识之后，并没有很好地掌握，于是乎，打算写一篇文章来巩固已学知识，并在文末总结学校作业里的写错的题目。（晚上还要苦苦复习高数和线代）
什么是结构？结构是一些值的集合。每个成员可以是不同类型的变量（数组是相同类型的集合）。
struct tag
{
member-list;
}variable-list;结构体类型的定义
写法1：
struct Stu
{
//学生的属性（成员列表）
char name[20];
int age;
};//无变量列表也可以建立一个类型。
写法2：
struct Stu
{
//学生的属性（成员列表）
char name[20];
int age;
}s1,s2;//无变量列表也可以s1和s2利用上面的结构体类型，创建一个结构体变量，是struct Stu类型的变量（此时是结构体的全局变量）。
int main()
{
Struct Stu s3;
return 0;
}此时是局部变量。
一些特殊的声明
匿名结构体类型
struct
{
char name[20];
int age;
}s1;匿名结构体类型用一次就不能用了。
struct Node
{
int data;//定义一个节点的时候，既能够包含一个数值，又能找到下一个节点
struct Node *next;
};struct
{
int a;
char b;
float c;
}x;
struct
{
int a;
char b;
float c;
}a[20], *p;
int main()
{
p=&x;
return 0;
}当两个匿名结构体变量相同时， 我们把x的地址放在p里。此时编译器会报警告：从*到*的类型不兼容。
在数据结构中有一个链表的概念，链表中有顺序表。我们只需要让每一节点包含下一个节点，就能使每一个节点找到下一个节点。
struct Node
{
int data;//定义一个节点的时候，既能够包含一个数值，又能找到下一个节点
struct Node next;
};//但是这个结构体的字节无法计算，我们无法直接求出它的大小
int main()
{
return 0;
}但我们可以选择把下一个节点的地址给上一个节点，这样也可以使不同节点串起来。此时，一个节点被分为两个部分，一个部分存放数值，被称为数值域，另一个部分存放地址，被称为指针域。
struct Point
{
int x;
int y;
}p1 = { 3,2 };
struct score
{
int n;
char ch;
};
struct Stu
{
char name[20];
int age;
char score s;
};
int main()
{
struct Point p2 = { 3,4 };
struct Stu s1 = { "zhangsan",20,{100,'q'}};
printf("%s %d %d %c",s1.name,s1.age,s1.s.n,s1.s.ch);
}这样程序就可以打印了。
结构体内存对齐
这部分内容学校的书上甚至提都没有提，但是不妨碍我们要好好掌握。
struct S1
{
char c1;
int i;
char c2;
};
int main()
{
printf("%d\n", sizeof(struct s1));
return 0;
}计算s1所占字节数，我们可能会下意识认为：char占1个字节，int占8个字节，所以一共占10个字节。But totally wrong！结果是12。出现这个结果的原因是什么呢？
接下来我们介绍结构体对齐的情况：
1. 结构体的第⼀个成员对齐到和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⻬数 与 该成员变量大小的较小值。
- VS 中默认的值为 8 -
Linux中 gcc 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，所有对⻬数中最⼤的）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。
什么是偏移量？
第一个位置相对于起始位置的偏移量为0，第二个位置为1，以此类推。
以struct1为例，演示其在内存中的存储过程。首先，char的内存数为1，与vs编译器默认8，取较小值为1，同理int类型为4，char类型为1。c1先在内存中占偏移量为0的位置，再看i，i需要在偏移量为4的位置占4个字节，但目前其偏移量为1，所以需要浪费3个字节。接着i在偏移量为4的位置占4的字节，此时c2的偏移量也为1，无论如何，都满足偏移量为1，所以接着向下存。但是此时为9，并不是正确答案，这是为什么呢？再看第三条规则：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，所有对⻬数中最⼤的）的 整数倍。此时，三个对齐数分别为1，1，4.。 最大对齐数为4，其整数倍为12。所以，我们还需要浪费3个字节。
如果我们想看我们分析的结果是否正确？如何做呢。
我们可以使用这个函数，来计算其所占内存空间。
#include<stddef.h>
struct S1
{
char c1;
int i;
char c2;
};
int main()
{
printf("%d\n", sizeof(struct s1,c1));
printf("%d\n", sizeof(struct s1,i));
printf("%d\n", sizeof(struct s1,c2));
return 0;
}结果为0,4,8。
struct2为8。这也就表明，让占用空间的成员放在一起，会减小内存。
当s3放在s4内部，结果会是什么样呢？我们来看第四条规则： 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（含嵌套结构体中成员的对⻬数）的整数倍。s3中最大对齐数为8。
这样就可以计算出此结构体的内存数为32。
内存对齐存在的原因
1移植原因。
2数据结构应尽可能在自然边界对齐。
如果像左侧一样，不存在空间浪费地存放。编译器每次读取4个字节，像左侧还要读取两次才能读取到i，如果像右侧，只需要读取一次，中间必须浪费一些空间，得到效率上提升。
修改默认对齐数
#pragma pack(8)//设置默认对齐数为8
#pragma pack()//取消默认对齐数，还原为默认
结构体传参
struct S
{
int data[1000];
int num;
};
void print1(struct S ss)
{
int i=0;
for(i=0;i<3,i++)
{
printf("%d",ss.data[i]);
}
printf("%d\n", s.num);
}
//结构体地址传参
void print2(struct S *ps)
{
int i=0;
for(i=0;i<3;i++)
{
printf("%d\n", ps->data[i]);
}
}
int main()
{
struct S s = {{1,2,3}, 1000};
//结构体传参
print1(s); //传结构体
print2(&s); //传地址
return 0;
}print1(s)为传值调用，print2(&2)为传址调用。 一个地址的大小为4或8字节，效果更好。如果print1(s)传地址过去给ss，ss是不会影响s的，ps可能误操作s，这种实现方式不够安全。在struct S*p2前加上const就可以避免这种情况。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。使用指针的时候，这种情况就不会出现。
结论： 结构体传参的时候，要传结构体的地址。
以上就是结构体的全部内容，欢迎交流！2024快来了，新的一年也要加油呀。