自定义类型【结构体篇】

🐔结构体

一，结构体的定义

def：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

🐔二，结构体结构体类型的声明（三种）

（1）结构体 结构体名+变量

struct tag
{
    member-list;
}variable-list;

（2）结构体 结构体名

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

（3）匿名结构体类型

//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;

注意：编译器会把上面的两个声明当成完全不同的两个类型 所以对于下列代码是不合法的：

p = &x;

🐔三，结构体自引用

错误的自引用：在结构中包含一个类型为该结构本身的成员是否可以呢？

struct Node
{
int data;
struct Node next;
};

以上代码是不可行的，因为如果用sizeof(struct Node)计算一下是无法计算出结果的

正确的自引用：

//代码2
struct Node
{
int data;
struct Node* next;
};
//代码3
typedef struct Node
{
int data;
struct Node* next;
}Node;

//错误的
//因为程序还没走到Node还不能用Node来声明变量
typedef struct
{
    int data;
    Node* next;
}Node;

结构体的自引用一般应用于链表中

🐔四，结构体变量的定义和初始化

例子：

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

//初始化：定义变量的同时赋初值。
struct Point p3 = {x, y};
struct Stu      //类型声明
{
char name[15];  //名字
int age;        //年龄
};
struct Stu s = {"zhangsan", 20};//初始化

struct Node
{
int data;
struct Point p;
struct Node* next;
}n1 = {10, {4,5}, NULL};             //结构体嵌套初始化
struct Node n2 = {20, {5, 6}, NULL
}; //结构体嵌套初始化

🐔五，结构体的内存对齐

（1）内存对齐的规则

如何让结构体的空间尽量的小？
让占用空间小的成员尽量集中在一起。

//例如：
struct S1
{
    char c1;
    int i;
    char c2;
};
struct S2
{
    char c1;
    char c2;
    int i;
};
//sizeof(s1) > sizeof(s2)

（2）修改默认对齐数

例如：

#include <stdio.h>
#pragma pack(8)//设置默认对齐数为8
struct S1
{
char c1;
int i;
char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数，还原为默认

#pragma pack(1)//设置默认对齐数为1
struct S2
{
char c1;
int i;
char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数，还原为默认
int main()
{
//输出的结果是什么？
printf("%d\n", sizeof(struct S1));
printf("%d\n", sizeof(struct S2));
return 0;
}

（3）为什么要有内存对齐？

💡 需要内存对齐的原因：

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。

1. 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。 用空间换时间