彩票网站怎么做收银,咸宁网站建设哪家专业,网站建设不完整(网站内容太少),网站建设哪家最好#x1f308;个人主页: 会编程的果子君 #x1f4ab;个人格言:“成为自己未来的主人~” 结构体类型的声明
前面我们在学习操作符的时候#xff0c;已经学习了结构体的知识#xff0c;这里我们稍微复习一下。
结构体回顾
结构是一些值的集合#xff0c;这些值称为成员… 个人主页: 会编程的果子君 个人格言:“成为自己未来的主人~” 结构体类型的声明
前面我们在学习操作符的时候已经学习了结构体的知识这里我们稍微复习一下。
结构体回顾
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 stg
{member - list;
}variable-list;
假如描述一个学生
struct stu
{char name[20];//名字int age;//年龄char sex[5];//性别char id[50];//学号
};
结构体变量的创建和初始化 #includestdio.h
struct stu
{char name[20];int age;char sex[20];char id[20];
};
int main()
{/** 第一种struct stu s { 张三,20,男,2023631002 };printf(%d, s.age);printf(%s, s.name);printf(%s, s.sex);printf(%s, s.id);*///第二种struct stu s2 { .age 20,.id 2023631002,.name lisi,.sex 男 };printf(%d, s2.age);printf(%s, s2.name);printf(%s, s2.sex);printf(%s, s2.id);return 0;
}
结构的特殊声明
在声明结构的时候可以不完全的声明
比如 #includestdio.h
struct
{int a;int b;
}x;struct
{char a[20];int b;float c;}a[20],*p; 上面的结构在声明的时候省略掉了结构体标签那么问题来了
在上面代码的基础上下面的代码合法吗
px
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
在结构中包含了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 a;struct Node next;
};
上述代码正确吗如果正确那sieof(struct Node)结果是多少
仔细分析其实是不行的因为一个结构体中在包含一个同类型的结构体变量这样的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 a;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着下面的代码可行吗
typedef struct
{int a;struct Node* p;
}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 a;struct Node* next;
}Node;
结构体内对齐
我们已经掌握了结构体的基本使用了
现在我们深入探讨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和结构体变量起始位置偏移量为0的位置
2.其他成员变量要对齐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
#includestdio.h
//练习1
struct S1
{char c1;int i;char c2;
};
//练习2
struct S2
{char c1;char c2;int i;
};
//练习3
struct S3
{double d;char c;int i;
};
//练习4-结构体嵌套问题
struct S4
{char c1;struct S3 s3;double d;
};
int main()
{printf(%d\n, sizeof(struct S1));printf(%d\n, sizeof(struct S2));printf(%d\n, sizeof(struct S3));printf(%d\n, sizeof(struct S4));return 0;
} 为什么存在内存对齐
大部分的参考资料是这样说的
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必须需要作两次内存访问而对齐的内存访问仅需要一次访问。
总体来说结构体的内存对齐是拿空间换取时间的做法
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的空间小的成员尽可能集中在一起。
#includestdio.h
struct s1
{char a;char c;int b;
};
struct s2
{char a;int b;char c;
};
int main()
{printf(%d\n, sizeof(struct s1));printf(%d\n, sizeof(struct s2));return 0;
}s1和s2类型的成员一模一样但是两者所占的空间大小存在一定的差别。 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。
#includestdio.h
#pragma pack(1)//设置默认对齐数为1
struct s1
{char a;int b;char c;
};#pragma pack()//将默认对齐数返回默认值int main()
{printf(%d, sizeof(struct s1));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 #includestdio.h
struct s1
{char name[20];int age;char sex[10];
};
struct s1 s { zhangsan,19,男 };
void print1(struct s1 s)
{printf(%s\n, s.name);
}
void print2(struct s1* s)
{printf(%s\n, s-name);
}
int main()
{print1(s);print2(s);return 0;
}
上面的print1和print2函数哪个好些
答案是首选print2函数
原因函数传参的时候参数是需要压栈的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时候系统开销会比较大所以会造成系统的性能下降。
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。
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中成员还可以是其他的类型。
2.位段的成员名后面有一个冒号和一个数字。
比如
struct s1
{int a : 5;int b : 10;int c : 10;};
s1就是一个位段类型
那么位段s1所占内存的大小是多少 上面的一共是25个bit位三个字节是24个bit所以需要有4个字节
位段的内存分配
位段的成员可以是int unsigned int signed int或者char类型位段的空间上是按照需要以4个字节或者1个字节的方式开辟的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
#includestdio.h
struct S
{char a : 3;char b : 4;char c : 5;char d : 4;
};
struct S s { 0 };
int main()
{s.a 10;s.b 12;s.c 3;s.d 4;return 0;
}
//空间是如何开辟的
位段的跨平台问题
int 位段被当成有符号数还是无符号数是不确定的位段中最大位的数目不能确定。16位机器最大1632位机器最大是32位段的成员在内存中从左向右分配还是从右向左分配是不确定的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
根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。
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而是先输入到一个变量当中然后赋值给位段的成员。
#includestdio.h
struct s1
{int s:30;
};
int a 0;
int main()
{struct s1 s { 0 };//scanf(%d, s);//这是错误的//正确的方法int b 0;scanf(%d, b);s.s b;return 0;
}
