C语言——结构体（全）

目录

一、结构体的设计

二、结构体变量的初始化

2.1结构体在内存表示；

2.2结构体初始化；

 2.3结构体指针变量

 2.4结构体嵌套结构体

三、结构体成员访问 

3.1、结构体成员访问

3.2、结构体变量和指针

​3.3、结构体和函数 

四、结构体与数组

五、计算结构体大小

三个规则：

例1、​

 例2、

指定对齐值

总结

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一、结构体的设计

C语言提供了基本的数据结构，例如 char 、short 、int 、float....等类型；这些偶称为内置类型。怎样设计出来属于自己的类型？

程序员可以使用结构体来封装一些属性，设计出新的类型，在C语言中称为结构体类型。

结构体的定义形式为

struct 结构体名{   成员列表（可以是基本的数据类型，指针，数组或其他结构类型）};

举个例子来说吧；

客观事务（实体）是复杂的，要描述它必须从多方面进行；也就是用不同的数据类型来描述不同的方面；用学生实体来说：

学生拥有什么？ 学号、姓名、性别、年龄；

struct Student{  char s_id[8];  char s_name[8];  char s_sex[4];  int s_age;};

注意以下几点;

（1）、关键字struct是数据类型说明符，指出下面说的是结构体类型；

（2）、标识符Student是结构体的类型名；

（3）、最后的分号一定要写；

二、结构体变量的初始化

结构体是一种数据类型，也就是说可以用它来定义变量。

结构体就像一个“模板”，定义出来的变量都具有相同的性质。可以将结构体比作“图纸”，结构体变量比作“零件”，根据同一张图纸生产出来的零件的特性都是一样的；

结构体是一种数据类型，是创建变量的模板，不占用内存空间；结构体变量才包含了实实在在的数据、需要存储空间；

2.1结构体在内存表示；

 C语言中  struct 不可少

2.2结构体初始化；

 2.3结构体指针变量

 2.4结构体嵌套结构体

三、结构体成员访问 

3.1、结构体成员访问

结构体变量使用   .   访问；

结构体变量.对象

#include<stdio.h>#include<string.h>struct Date{int year;int month;int day;};struct Student{char s_name[20];struct Date birthday;float score;};int main(){struct Student stu = { "liuwen",2000,10,1,99.9 };printf("name=%s\nbirtyday=%d.%d.%d\nscore=%f\n", stu.s_name, stu.birthday.year, stu.birthday.month, stu.birthday.day, stu.score);stu.score = 77;printf("name=%s\nbirtyday=%d.%d.%d\nscore=%f\n", stu.s_name, stu.birthday.year, stu.birthday.month, stu.birthday.day, stu.score);return 0;

注意：对结构体变量整体赋值有三种情况

 （1）定义结构体变量（用{}初始化）

（2）用已定义的结构体变量初始化

（3）结构体类型相同的变量可以作为整体相互赋值；

在C语言中不存在结构体类型的强制转换。

3.2、结构体变量和指针

内置类型可以定义指针变量，结构体类型也可以定义结构体类型指针；

结构体类型指针访问成员的获取和赋值形式：

（1）（*p）. 成员名（.的优先级高于*，（*p）两边括号不能少）

（2）   p->成员名（->指向符）

示例：

#include<stdio.h>#include<string.h>//#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGSstruct Inventory//商品{char description[20];//货物名int quantity;//库存数据};int main(){struct Inventory sta = { "iphone",20 };struct Inventory* stp = &sta;char name[20] = { 0 };int num = 0;(*stp).quantity = 30;stp->quantity = 30;strcpy_s(name,sizeof(stp->description),stp->description);printf("%s %d\n", stp->description, stp->quantity);printf("%s %d\n", (*stp).description, (*stp).quantity);return 0;}

 3.3、结构体和函数 

示例：

#include<stdio.h>#include<string.h>#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGSstruct School{char s_name[20];//学校int s_age;};void Print_a(struct School sx){printf("%s %d\n", sx.s_name, sx.s_age);}void Print_c(struct School* sp){printf("%s %d\n", sp->s_name, sp->s_age);}int main(){struct School sx = { "xi'an",100 };Print_a(sx);Print_c(&sx);return 0;}

 内存什么的看上面；

两种传参那个更好？通过内存可以看出来；

四、结构体与数组

结构体数组，是指数组中的每一个元素都是一个结构体类型。在实际应用中，C语言结构体数组常被用来表示有相同的数据结构的群体，比如一个班的学生，一个公司的员工等；

例如：

#include<stdio.h>#include<string.h>#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGSstruct Student{char s_name[20];//姓名int age;//年龄float score;//成绩};int main(){struct Student cla[] ={{"liuwen",18,149.9},{"qnge",18,145},{"anan",19,188},};return 0;}

五、计算结构体大小

三个规则：

（1）、结构体变量的首地址，必须是结构体变量的“最大基本数据类型成员所占字节数”的整数倍；

（2）结构体变量中的每个成员相对于结构体首地址的偏移量，都是该成员基本数据类型所占字节数的整数倍；

（3）、结构体变量的总大小，为结构体变量中“最大基本数据类型成员所占字节”的整数倍；

示例：假设总零地址开始（计算）

例1、

struct node{char cha;int ia;char chb;};int main(){int size = 0;struct node sd = { 'a',2,'b' };printf("%d\n", sizeof(struct node));//12return 0;}

 例2、

struct node{char cha;char chb;int ia;};int main(){int size = 0;struct node sd = { 'a','b',2 };printf("%d\n", sizeof(struct node));//12return 0;}

为什么要理解字节对齐问题?

(1)内存大小的基本单位是字节(byte),理论上来讲，可以从任意地址访问变量,但是实际上, cup并非逐字节读写内存，而是以2,4,或8的倍数的字节块来读写内存，因此就会对基本数据类型的地址作出一些限制， 即它的地址必须是2, 4或8的倍数。那么就要求各种数据类型按照一定的规则在空间. 上排列，这就是对齐。

(2)有些平台每次读都是从偶地址开始，如果一个int 型(假设为32位系统)如果存放在偶地址开始的地方那么一个读周期就可以读出这32bit,而如果存放在奇地址开始的地方，就需要2个读周期，并对两次读出的结果的高低字节进行拼凑才能得到该32bit数据。显然在读取效率上下降很多。

(3)由于不同平台对齐方式可能不同，如此一来,同样的结构在不同的平台其大小可能不同，在无意识的情况下,互相发送的数据可能出现错乱，甚至引|发严重的问题。

指定对齐值

预处理指令# pragma pack(n)可以改变默认对齐数。n取值是1,2, 4,8, 16。

总结

1)结构体变量的首地址，必须是MIN{"结构体最大基本数据类型成员所占字节数",指定对齐方式}大小的整数倍。
2)结构体每个成员相对于结构体首地址的偏移量，都是MIN{基本数据类型成员,指定对齐方式}大小的整数倍。
3)结构体的总大小，为MIN{结构体“最大基本数据类型成员所占字节数”(将嵌套结构体里的基本类型也算上,得出最大基本数据类型成员所占字节数)，指定对齐方式} 大小的整数倍。
 

 

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