C语言自定义类型之结构体

用户11289931

发布于 2024-09-24 16:29:45

1040

发布于 2024-09-24 16:29:45

文章被收录于专栏：学习

结构体的类型

struct tag//结构体名
{
	member - list;//成员列表
}variable - list;//变量列表

举个例子

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

结构体变量的创建与初始化

#include <stdio.h>
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: %s\n", s.name);
	printf("age : %d\n", s.age);
	printf("sex : %s\n", s.sex);
	printf("id : %s\n", 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: %s\n", s2.name);
	printf("age : %d\n", s2.age);
	printf("sex : %s\n", s2.sex);
	printf("id : %s\n", s2.id);
	return 0;
}

特别的，打印结构体一般有两种方式，分别对应‘.’与‘->’操作符。下面我们来举个例子

struct Stu
{
	char name[20];
	int age;
};

int main()
{
	struct Stu s = { "zhangsan",20 };
	printf("%s %d\n", s.name, s.age);//使用变量指向

	struct Stu* ps = &s;
	printf("%s %d\n", ps->name, ps->age);//使用指针指向
	return 0;
}

可以看到它们打印的结果是一致的：

结构的特殊声明

在声明结构时，可以不完全声明

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;

上面两个结构体在声明是省略了结构体标签（tag）

那么问题来了

//在上⾯代码的基础上，下⾯的代码合法吗？ 
p = &x;

答案是否定的，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应注意什么呢？

例如，定义一个链表的节点时，应确保链表内使用指针变量来指向下一目标地址的指针

struct Node
{
	int data;//-- 数据域
	struct Node *next;//--指针域
};

typedef 对匿名结构体类型重命名，也应注意定义的先后顺序，避免混淆

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

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

结构中的内存对齐

首先我们来看两组代码，思考一下它们的结果为何不同？

这就是结构内存对齐导致的差异，下面我们先来了解一下它的基本概念：

结构体内存的对齐规则

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齐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。

先来补充一下offsetof这个宏的知识：

它是用来计算结构体成员相较于结构体变量起始位置的偏移量。

偏移量

我们用一张图来理解

这样便能解释为什么上面的代码存在不同了

同样的，对于内置的结构体，例如

struct S3
{
	double d;
	char c;
	int i;
};
struct S4
{
	char c1;
	struct S3 s3;
	double d;
};

int main()
{
	struct S4 s4;
	/*struct S s2;*/
	printf("%zd\n", sizeof(s4));
	return 0;
}

代码的结果为