网站的建设费用预算策划书,wordpress默认缩略图,工程合同范本通用版,wordpress商城文章1 结构体的声明
1.1 结构的基础知识
结构是一些值的集合#xff0c;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。 1.2 结构的声明
struct tag
{
member-list;
}variable-list;
例如描述一个学生#xff1a;
struct是结构体关键字#xff0c;不能省略。
…1 结构体的声明
1.1 结构的基础知识
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。 1.2 结构的声明
struct tag
{
member-list;
}variable-list;
例如描述一个学生
struct是结构体关键字不能省略。
struct Stu
{
char name[20];//名字
int age;//年龄
char sex[5];//性别
char id[20];//学号
}s1,s2,s3; //分号不能丢,s1,s2,s3是三个结构体变量 1.3 特殊的声明
在声明结构的时候可以不完全的声明。 比如
匿名结构体只能用一次除非重新创建一个结构体。
//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。 那么问题来了
//在上面代码的基础上下面的代码合法吗
p x;
警告 虽然两个结构的成员都是一样的但是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。 那么我们什么时候使用匿名结构体呢当我们只需要使用一次的时候就可以使用但不必太依赖。 1.4 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当然是可以的但是不是下面这种方式。
struct Node
{int data;struct Node n;
};
正确的是下面这个代码
struct Node
{int data;struct Node* n;
};
我们把下个节点的地址保存起来访问地址就可以找到下一个节点。
struct Node
{int data;struct Node* n;
};
int main()
{printf(%d\n, sizeof(struct Node));return 0;
} 总结结构体内包含一个同类型的结构体是不行的但是包含一个同类型的结构体指针是可以的。 这种结构体的匿名是不行的因为这是对这个匿名结构体重命名叫Node但是还没有重命名的时候就已经在结构体内部使用了Node。
typedef struct
{int data;Node* next;
}Node;
这才是正确的方法
typedef struct
{int data;Node* next;
}Node; 1.5 结构体变量的定义和初始化
有了结构体类型那如何定义变量其实很简单。
下面这个代码就是在创建结构体变量的时候进行了初始化p1p2都是全局变量p3是局部变量p3这种初始化方式也是可以的。
struct Point
{int x;int y;
}p1 { 1,2 };
struct Point p2 { 3,4 };
int main()
{int a 30;int b 20;struct Point p3 {a,b };return 0;
}
如果我们想不按顺序进行初始化也是可以的需要使用结构体访问操作符。
struct Stu
{char name[15];int age;
};
int main()
{struct Stu s1 { zhangsan,19 };struct Stu s2 { .age18,.namexiaozhou};printf(%s %d\n, s1.name, s1.age);printf(%s %d\n, s2.name, s2.age);return 0;
} 下面这个代码是较为复杂一点的结构体嵌套初始化
struct Point
{int x;int y;
};
struct Node
{int data;struct Point p;struct Node* next;
}n1 { 10, {4,5}, NULL };struct Node n2 { 20, {5, 6}, NULL };
int main()
{printf(%d x%d y%d\n, n1.data, n1.p.x, n1.p.y);return 0;
} 1.6 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
让我们来看下面这一段代码s1s2的成员是一样的只是顺序的不同那么它们各自所占内存大小是多少呢
struct S1
{char c1;int i;char c2;
};
struct S2
{char c1;char c2;int i;
};
int main()
{printf(%d\n, sizeof(struct S1));printf(%d\n, sizeof(struct S2));return 0;
} 结果是大小不相同为什么呢 这里给大家介绍一个宏-offsetof可以直接使用原来计算结构体成员相较于起始位置的偏移量。 假设我们创建一个结构体struct S1 s1假设从0这个位置开始那么0这个格子的字节相较于起始位置的偏移量就是0相较于起始位置偏移了几个字节偏移量就是几。 那么S1的成员c1占1个字节i占4个字节c2占1个字节为什么算出来是12个字节呢 那么S2的成员c1占1个字节i占4个字节c2占1个字节为什么算出来是8个字节呢
我们使用offsetof计算一下记得要包含头文件stddef.h。 那么048是什么意思呢就是第一个成员c1的偏移量是0就占开始的1个字节第二个成员i的偏移量是4由于类型是int从4这个位置开始向后占4个字节第三个成员c2的偏移量是8由于类型是char从8这个位置开始向后占1个字节.那么一共占9个字节就存放完了那么后面有3个字节也是开辟给了S1和前面空着的那3个字节属于是浪费的. 我们再看一下S2第一个成员c1的偏移量是0就占开始的1个字节第二个成员c2的偏移量是1由于类型是char从1这个位置开始向后占1个字节第三个成员i的偏移量是4由于类型是int从4这个位置开始向后占4个字节.那么一共占8个字节就存放完了.中间两个字节开辟出来也浪费掉了。 为什么要出现这种浪费空间这就是内存对齐的知识。 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。 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。 那么具体是怎么对齐的呢我来给大家举两个例子
struct S3
{double d;char c;int i;
}; d占8个字节所以从0开始就是0-7c占1个字节vs的对齐数是8默认对其数就是1所以从8开始占1个字节刚好就是8这个空间i的对齐数就是4了4的最小整数倍是12所以从12开始占4个字节91011这块空间就浪费了这个结构体从0-15就是16个字节那么16是不是最终大小呢这个结构体的最大对其数是814中的88的倍数刚好是16所以就是16了。 还有一种特殊的情况就是嵌套了一个结构体
struct S4
{char c1;struct S3 s3;double d;
}; c1占1个字节所以就占0这块空间S3这个结构体的最大对齐数是8从8-23占16个字节d占8个字节对齐数是88的倍数刚好是24从24-31占8个字节所以S4这个结构体的最大对其数就是88的最小倍数就是32那么大小就是32. 为什么存在内存对齐?
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。
假设有一个结构体struct S s如果是不对齐就是上面这种情况存放如果是在32位机器上读取数据一次拿取32位的数据所以第一次只能拿走i的3/4剩下的要进行第二次读取。
如果是对齐就是下面这种情况存放如果是在32位机器上读取数据一次拿取32位的数据所以第一次读取c和后面的3个字节第二次读取完整的i。 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。 1.7 修改默认对齐数
之前我们见过了 #pragma 这个预处理指令这里我们再次使用可以改变我们的默认对齐数。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include stdio.h
#pragma pack(8)//设置默认对齐数为8
struct S1
{char c1;int i;char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数还原为默认
#pragma pack(1)//设置默认对齐数为1
struct S2
{char c1;int i;char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数还原为默认 结论 结构在对齐方式不合适的时候我么可以自己更改默认对齐数。 1.8 结构体传参
如果我们想要将一个结构体的内容进行打印将这个结构体名称传参就行了这种属于传值调用。
struct S
{int data[1000];int num;
};
void print(struct S s)
{printf(%d %d %d %d, s.data[0], s.data[1], s.data[2], s.num);
}
int main()
{struct S s { {1,2,3},100 };print(s);return 0;
} 如果s这个结构体过大传过去既浪费了时间也浪费了空间效率不高更好的方法是传址调用。
struct S
{int data[1000];int num;
};
void print(struct S* s)
{printf(%d %d %d %d, s-data[0], s-data[1], s-data[2], s-num);
}
int main()
{struct S s { {1,2,3},100 };print(s);return 0;
} 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。 今天的分享到这里就结束啦谢谢老铁们的阅读让我们下期再见。
