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#x1f497;系列专栏#xff1a; 【C语言详解】 【数据结构详解】
结构体 1、结构体类型的声明
1.1、结构体回顾
1.1.1、结构的声明
1.1.2、结构体变量的创建和初始化
1.2、结构的特殊声明
1.3、结构的自引用
2、结构体内存…
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系列专栏 【C语言详解】 【数据结构详解】
结构体 1、结构体类型的声明
1.1、结构体回顾
1.1.1、结构的声明
1.1.2、结构体变量的创建和初始化
1.2、结构的特殊声明
1.3、结构的自引用
2、结构体内存对齐
2.1、对齐规则
编辑
总结 1、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稍微复习⼀下。 1.1、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。 1.1.1、结构的声明 struct tag
{member-list;//成员列表
}variable-list;//全局变量列表 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 1.1.2、结构体变量的创建和初始化 #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;
} 1.2、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 //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 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。 1.3、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; 2、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 2.1、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。 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。 - 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 //练习1
struct S1
{char c1;int i;char c2;
};
printf(%d\n, sizeof(struct S1)); 1、根据结构体对齐的规则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的地址处即上图第一个绿色框。 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。int 类型对齐数为4VS默认对齐数为8因此对齐到4的整数倍即上图橙色方框。 3、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。char 类型对齐数为1VS默认对齐数为8因此对齐到1的整数倍即上图蓝色方框。 4、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。最大对齐数为4此时结构体大小9不是4的倍数因此会再在多浪费3个字节(上图x是浪费的空间)因此大小为12字节。 //练习2
struct S2
{char c1;char c2;int i;
};
printf(%d\n, sizeof(struct S2)); 1、根据结构体对齐的规则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的地址处即上图第一个绿色框。 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。char 类型对齐数为1VS默认对齐数为8因此对齐到1的整数倍即上图橙色方框。 3、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。char 类型对齐数为1VS默认对齐数为8因此对齐到1的整数倍即上图蓝色方框。 4、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。最大对齐数为4此时结构体大小8是4的倍数因此大小为8字节。 //练习3
struct S3
{double d;char c;int i;
};
printf(%d\n, sizeof(struct S3)); 1、根据结构体对齐的规则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的地址处即上图第一个绿色框。 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。char 类型对齐数为1VS默认对齐数为8因此对齐到1的整数倍即上图橙色方框。 3、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。int 类型对齐数为4VS默认对齐数为8因此对齐到4的整数倍即上图蓝色方框。 4、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。最大对齐数为8此时结构体大小16是8的倍数因此大小为16字节。 //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));1、根据结构体对齐的规则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的地址处即上图第一个绿色框。 2、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。 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。double 类型对齐数为8VS默认对齐数为8因此对齐到8的整数倍即上图橙色方框。 3、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。char 类型对齐数为1VS默认对齐数为8因此对齐到1的整数倍即上图蓝色方框。 4、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。int 类型对齐数为4VS默认对齐数为8因此对齐到4的整数倍即上图绿色方框。 5、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。double 类型对齐数为8VS默认对齐数为8因此对齐到8的整数倍即上图橙色方框。 6、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。最大对齐数为8此时结构体大小32是8的倍数因此大小为32字节。 总结 本篇博客就结束啦谢谢大家的观看如果公主少年们有好的建议可以留言喔谢谢大家啦
