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【c语言】探索结构体---解锁更多选择

时间:2024-03-25 16:41:21 来源:网络cs 作者:晨起 栏目:卖家故事 阅读:

标签: 选择  结构  语言 
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前言

结构体属于自定义类型的一种,这增加了我们写代码的选择,跟着我的脚步一起来探索结构体吧~

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创造不易,可以点点赞吗~

如有错误,欢迎指出~


认识结构体

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。(数组是一组相同类型的集合)

结构体声明

struct tag

{

        member-list;

        member-list;

        ……

}variable-list;

比如如下创建一个学生信息结构体,可以分别表示名字、年龄、电话、分数,创建了4个变量。

struct Stu{char name[20];int age;char tele[20];float score;}s1,s2,s3;struct Stu s4;

结构体初始化及打印

匿名结构体类型

匿名结构体类型 是 结构的特殊声明,省略了标签,只能用一次

结构体自引用

例如定义节点

注意:结构体自引用不要使用匿名结构体

结构体内存对齐

对⻬规则

1.结构体的第⼀个成员对⻬到和结构体变量起始位置偏移量为0的地址处

2.其他成员变量要对⻬到某个数字(对⻬数)的整数倍的地址处。 

对⻬=编译器默认的⼀个对⻬数与该成员变量⼤⼩的较⼩值。VS 中默认的值为 8Linux中gcc没有默认对⻬数,对⻬数就是成员⾃⾝的⼤⼩

 3.结构体总⼤⼩为最⼤对⻬数(结构体中每个成员变量都有⼀个对⻬数,所有对⻬数中最⼤的)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⻬到⾃⼰的成员中最⼤对⻬数的整数倍处,结构 体的整体⼤⼩就是所有最⼤对⻬数(含嵌套结构体中成员的对⻬数)的整数倍。

4组练习

//练习2 struct S1{ char c1; char c2; int i;};printf("%d\n", sizeof(struct S1));//练习1 struct S2{ char c1; int i; char c2;};printf("%d\n", sizeof(struct S2));//练习3 struct S3{ double d; char c; int i;};printf("%d\n", sizeof(struct S3));//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));

解析

s1

s2

s3

s4

内存对⻬的原因

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。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⻬。原因在于,为了访问未对⻬的内存,处理器需要 作两次内存访问;⽽对⻬的内存访问仅需要⼀次访问。假设⼀个处理器总是从内存中取8个字节,则地 址必须是8的倍数。如果我们能保证将所有的double类型的数据的地址都对⻬成8的倍数,那么就可以 ⽤⼀个内存操作来读或者写值了。否则,我们可能需要执⾏两次内存访问,因为对象可能被分放在两 个8字节内存块中。

总体来说:结构体的内存对⻬是拿空间来换取时间的做法。

修改默认对⻬数

#pragma 这个预处理指令,可以改变编译器的默认对⻬数。

位段

位段的声明和结构是类似的,有两个不同:

 位段的成员必须是 int、unsigned int 或signed int ,在C99中位段成员的类型也可以 选择其他类型。位段的成员名后边有⼀个冒号和⼀个数字。单位:比特位(bit)

位段的出现是为了节省空间

如下就是一个位段,

struct A{ int _a:2; int _b:5; int _c:10; int _d:30;};

2+5+10+30=47,总共47bit,代码运行结果是8字节,8*8=64bit,存放空间是64bit,即2个int大小,整体上就节省了空间。

位段的内存分配

位段的成员可以是 int、 unsigned int 、signed int 或者是 char 等类型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。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

在VS中位段的使用

从右向左逐渐开辟空间和使用如果剩余的空间不够下一个成员使用,就浪费
struct S{ char a:3; char b:4; char c:5; char d:4;};struct S s = {0};s.a = 10;s.b = 12;s.c = 3;s.d = 4;

位段使用注意

不能使用&操作符,只能赋值。

struct A{int _a : 2;int _b : 5;int _c : 10;int _d : 30;};int main(){ struct A sa = {0}; scanf("%d", &sa._b);//这是错误的   //正确的⽰范  int b = 0; scanf("%d", &b); sa._b = b; return 0;}

结构体传参

如图下⾯的 print1 和 print2 函数应该⾸选print2函数。

原因: 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

结论: 结构体传参的时候,要传结构体的地址。

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