说到结构体：首先我们应该知道什么是 结构
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.结构体的声明
学习结构体，首先我们要知道 结构体是怎么声明的。
下面来看结构体的两种声明方式
//结构体的声明
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 s1 s2; ? 是struct Stu 类型 的全局变量//特殊的声明
//匿名结构体类型
struct
{
?? ?int a;
?? ?char b;
?? ?float c;
}x; ? ? ? ? ?第二种没有特殊的声明有以下两个特点
struct
{
int a;
char b;
float c;
}x; //没有名字 只能用一次
struct
{
int a;
char b;
float c;
}a[20], * p;
int main()
{
p = &x;
//虽然两个结构体的成员都一样 但是p = &x 会报警告
//编译器会把上面的两个声明当成完全不同的两个类型。
return 0;
}
当上述代码运行的时候就会报以下警告
2.结构体的自引用的两种误区
// 结构的自引用
// 错误用法
struct Node
{
int data;
struct Node next; //这里会造成这个结构体的大小 像没有跳出条件的递归一样 next里有无穷个next
};
//所以 正确用法 将下一个节点的地址放进来
struct Node
{
int data; // 数据域
struct Node* next; // 指针域 // 存放下一个节点的一个地址
};//错
typedef struct //typedef 为自定义的数据类型取一个新的名字 Node
{ //造成struct 变成一个//匿名结构体类型//
int data;
Node* next; //Node* next; 里的next就不存在了 所以会报错
}Node;
// 可以采用以下方法
typedef struct Node
{
int data;
struct Node* next;
}Node; // 此时 struct Node n 与 Node n1 一样3.结构体变量的定义和初始化
struct Point
{
int x;
int y;
}p1; //声明类型的同时定义变量p1
struct Point p2; //定义结构体变量p2
struct Point p3 = { 3, 4 };//定义结构体变量p33.1结构体嵌套初始化
struct score
{
int math;
char English;
};
struct Stu
{
char name[20];
int age;
struct score s;
};
int main()
{
struct Stu s1 = { "zhangsan",20,{100,'A'} }; //数学成绩 100 分 英语成绩A
printf("%s %d %d %c", s1.name, s1.age, s1.s.math, s1.s.English); //打印的方式
return 0;
}4.结构体内存对齐
当我们熟悉了结构体的基本使用，再向深层次考虑结构体的大小
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? （可以用#pragma pack(8)//设置默认对齐数为8）
? ? ? ? ? ? ? ? 其他地方 的默认对齐数就是成员本身的大小
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。
为什么存在内存对齐?
大部分的参考资料说
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。
总体来说：
结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法。
?上图中 9 -->12 利用了?结构体的对齐规则 中的第三条
?比较以上两图，不难发现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。
所以我们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。
int main()
{
? ?printf("%d\n", sizeof(struct S1)); // 12
? ?printf("%d\n", sizeof(struct S2)); // 8
return 0;
}利用上述程序就可以验证。
5.结构体传参
struct S
{
int data[1000];
int num;
};
struct S s = {{1,2,3,4}, 1000};
//结构体传参
void print1(struct S s)
{
printf("%d\n", s.num);
}
//结构体地址传参
void print2(const struct S* ps)
{
printf("%d\n", ps->num);
}
int main()
{
print1(s); ?//传结构体
print2(&s); //传地址
return 0;
}
?print1 和 print2 两个函数有什么不同
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。
所以print2 比 print1 更好 即：结构体传参的时候，我们一般要传结构体的地址。
?说完这些，我们要讲一下 位端 的 概念
6.什么是位段
位段的声明和结构是类似的，有两个不同：
1.位段的成员
?int、unsigned int 或signed int 或char （属于整形家族）类型。
2.位段的成员名后边有一个冒号和一个数字。
例如
struct A
{
//4 byte - 32bit
int _a:2; // 2 代表比特位
int _b:5; // 5 代表比特位
int _c:10; // 10 代表比特位
//32-17 = 15 不够了
int _d:30; // 30 代表比特位
};
猜想一下
sizeof（struct? A)? 有多大
printf("%d\n", sizeof(struct A)); // 8个字节
7.位段的内存分配
1. 位段的成员可以是 int unsigned int signed int 或者是 char （属于整形家族）类型
2. 位段的空间上是按照需要以4个字节（ int ）或者1个字节（ char ）的方式来开辟的。
3. 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。
//一个例子
struct S
{
char a:3; // 开辟 1 byte 8个 bit -3 = 5
char b:4; // 5- 4 = 1 //这里 1 个bit 被浪费
char c:5; // 重新开辟
char d:4; // 重新开辟
};
int main()
{
struct S s = {0};
s.a = 10;
s.b = 12;
s.c = 3;
s.d = 4;
//空间是如何开辟的？
}
2.3 位段的跨平台问题?
?
1. int 位段被当成有符号数还是无符号数是不确定的。
2. 位段中最大位的数目不能确定。（16位机器最大16，32位机器最大32，写成27，在16位机
器会出问题。 （16位 int 2 byte 16个bit，? ? 32位 int 4 byte 32个bit）
3. 位段中的成员在内存中从左向右分配，还是从右向左分配标准尚未定义。
4. 当一个结构包含两个位段，第二个位段成员比较大，无法容纳于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：
跟结构相比，位段可以达到同样的效果，但是可以很好的节省空间，但是有跨平台的问题存在。
?