一、本章重點(diǎn)

• 創(chuàng)建結(jié)構(gòu)體
• typedef與結(jié)構(gòu)體的淵源
• 匿名結(jié)構(gòu)體
• 結(jié)構(gòu)體大小
• 結(jié)構(gòu)體指針
• 其他

二、創(chuàng)建結(jié)構(gòu)體

先來個簡單的結(jié)構(gòu)體創(chuàng)建

這就是一個比較標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)體

struct people
{
	int age;
	int id;
	char address[10];
	char sex[5];
};//不要少了分號。

需要注意的是不要少了分號。

那么這樣創(chuàng)建結(jié)構(gòu)體呢？

struct phone
{
	char brand[10];//品牌
	int price;//價格
};
 
struct people
{
	int age;
	int id;
	char address[10];
	char sex[5];
	struct phone;
};

很顯然，一個結(jié)構(gòu)體是能夠嵌套另一個結(jié)構(gòu)體的。

沒有這樣的設(shè)計，這樣做也行

struct people
{
	int age;
	int id;
	char address[10];
	char sex[5];
	char phone_brand[10];
	int phone_price;
};

但結(jié)構(gòu)體中成員太多了是不利于我們后期的維護(hù)的，試問：假設(shè)有1000個成員，你能快速的找出你需要的成員嗎？當(dāng)有了分塊的結(jié)構(gòu)體，我們是能夠迅速的定位和查看的。

??結(jié)構(gòu)體能夠嵌套另一結(jié)構(gòu)體，那么結(jié)構(gòu)體能否嵌套自己呢？

struct phone
{
	char brand[10];
	int price;
	struct phone;
};

這樣做之后編譯器會給你一個報錯

原因是什么呢？

因為這個結(jié)構(gòu)體的大小是未定義的，你能算出這個結(jié)構(gòu)體的大小嗎？這是不可能的！

既然大小不能確定，那么當(dāng)你用這個結(jié)構(gòu)體去創(chuàng)建變量，編譯器該為這個變量開辟多大的空間呢？所有編譯器在設(shè)計之初便杜絕了這種可能。

在提一個問題，結(jié)構(gòu)體是否可以嵌套自己的結(jié)構(gòu)體指針呢？

struct people
{
	int age;
	int id;
	char address[10];
	char sex[5];
	struct people* son[2];
};

答案是：可以

這里并不存在空間該分配多少的問題，因為struct people*是指針類型，它的大小是確定的，在32位機(jī)器下是4字節(jié)，64為機(jī)器是8字節(jié)。

三、typedef與結(jié)構(gòu)體的淵源

先上一段代碼

struct people
{
	int age;
	int id;
}a;//a代表什么？
 
 
int main()
{
	a.age = 20;
	printf("%d\n", a.age);
	return 0;
}

提問：a代表什么？

其實我們可以這樣去看這個問題

struct people{int age;int id;} a;
 
 
int main()
{
	a.age = 20;
	printf("%d\n", a.age);
	return 0;
}

對比int b呢？

int b;
struct people{int age;int id;} a;
 
 
int main()
{
	a.age = 20;
	printf("%d\n", a.age);
	return 0;
}

顯然，struct people{int age;int id;}代表的是結(jié)構(gòu)體類型，就像整形類型一樣去創(chuàng)建變量。

那么這里的a就是結(jié)構(gòu)體創(chuàng)建的變量。

這里也能明白結(jié)構(gòu)體創(chuàng)建的最后為什么要保留分號。

那我們再看一段代碼：

typedef struct people
{
	int age;
	int id;
}a;
 
 
int main()
{
	a.age = 20;
	printf("%d\n", a.age);
	return 0;
}

此時加上typedef，a還能當(dāng)結(jié)構(gòu)體創(chuàng)建的變量嗎？

顯然不行，此時編譯器會報錯。

 理解方式以上述一致。

typedef struct people{int age;int id;} a;

類似于

typedef struct people{int age;int id;} a;
typedef int b;

此時的a就是struct people{int age;int id;}

typedef的作用是把struct people{int age;int id;}這一類型重命名為a。

不知道你有沒有見過這樣的代碼

typedef struct people
{
	int age;
	int id;
}b,a,*c;
 
int main()
{
	a a1;
	b b1;
	c c1 = &a1;
	a1.age = 5;
	b1.age = 6;
	c1->age = 10;
	printf("%d %d %d\n", a1.age, b1.age, c1->age);
	return 0;
}

你知道運(yùn)行結(jié)果嗎？

這里的b、a、c是什么呢？

這里我就不啰嗦了，a和b都是struct people{int age;int id;}結(jié)構(gòu)體類型，c是struct people{int age;int id;}*  結(jié)構(gòu)體指針類型。

運(yùn)行結(jié)果：

那么再次提升一下

typedef struct people
{
	int age;
	int id;
}b, a, c[20];
這里的b、a、c代表什么呢？

期待著你動手解決這一問題。

四、匿名結(jié)構(gòu)體

這就是一個匿名的結(jié)構(gòu)體

struct
{
	int age;
	int id;
};
 
int main()
{
	struct p1;
	p1.age = 10;
	printf("%d\n", p1.age);
	return 0;
}

匿名結(jié)構(gòu)體能這樣創(chuàng)建結(jié)構(gòu)體變量嗎？

此時編譯器會報錯

這樣的匿名結(jié)構(gòu)體只能在創(chuàng)建結(jié)構(gòu)體的時候定義好變量。

比如這樣

struct
{
	int age;
	int id;
}p1;
 
int main()
{
	p1.age = 10;
	printf("%d\n", p1.age);
	return 0;
}

 接下來我們看下這段代碼

typedef struct
{
	int age;
	int id;
}people;
 
int main()
{
	people p1;
	p1.age = 10;
	printf("%d\n", p1.age);
	return 0;
}

這里我們重命名這個匿名結(jié)構(gòu)體，即把這個結(jié)構(gòu)體類型重命名為people。

那么我們自然可以用people類型來創(chuàng)建p1。也可創(chuàng)建p2、p3等等。

運(yùn)行結(jié)果：

以下代碼合法嗎？

//匿名結(jié)構(gòu)體類型
struct
{
 int a;
 char b;
 float c; 
}x;
 
struct
{
 int a;
 char b;
 float c; 
}a[20], *p;
 
int main()
{
    //在上面代碼的基礎(chǔ)上，下面的代碼合法嗎？
    p = &x;
    return 0;
}

警告： 編譯器會把上面的兩個聲明當(dāng)成完全不同的兩個類型。 所以是非法的。

五、結(jié)構(gòu)體大小

如何求結(jié)構(gòu)體類型的大??？

這需要了解結(jié)構(gòu)體成員在內(nèi)存是怎么存儲的。

你知道下面這段代碼的運(yùn)行結(jié)果嗎？

struct people
{
	char a;
	int b;
	char c;
};
 
int main()
{
	struct people p1;
	printf("%d\n", sizeof(p1));//大小是6嗎？
	return 0;
}

char是一字節(jié)大小

int是四字節(jié)大小

char是一字節(jié)大小

直接相加等于6

那么這個結(jié)構(gòu)體的大小是6嗎？

但我們發(fā)現(xiàn)答案是12

這是為什么呢？

簡單來說編譯器為了讀取內(nèi)存時提升效率和避免讀取出錯，它做了內(nèi)存對齊的操作。

什么是內(nèi)存對齊？

就是讓數(shù)據(jù)安排在合適的位置上所進(jìn)行的對齊操作。

為什么要內(nèi)存對齊？

• 一、移植原因

1.不是所有的硬件平臺都能訪問任意地址上的任意數(shù)據(jù)的；

2.某些硬件平臺只能在某些地址處取某些特定類型的數(shù)據(jù)，否則拋出硬件異常。

• 二、性能原因：

為了訪問未對齊的內(nèi)存，處理器需要作兩次內(nèi)存訪問；而對齊的內(nèi)存訪問僅需要一次訪問。

對齊規(guī)則：

Windows中默認(rèn)對齊數(shù)為8，Linux中默認(rèn)對齊數(shù)為4

• 一：第一個數(shù)據(jù)成員從偏移地址為0的地方開始存放。
• 二：對齊數(shù)：等于默認(rèn)對齊數(shù)與與該成員大小的較小值。
• 三：從第二成員開始，從它對齊數(shù)的整數(shù)倍的偏移地址開始存放。
• 四：最后結(jié)構(gòu)體的大小需要調(diào)整為最大對齊數(shù)的整數(shù)倍。

最大對齊數(shù)：即所有成員對齊數(shù)中最大的對齊數(shù)。

struct people
{
	char a;
	int b;
	char c;
};

解析：

第一個為char，直接放在偏移地址為0的位置處。

第二個為int，它的自身大小為4，比默認(rèn)對齊數(shù)小，所以它的對齊數(shù)是4。

4是4的整數(shù)倍，所以在偏移地址為4處開始放數(shù)據(jù)。

第三個為char，自身大小為1，比默認(rèn)對齊數(shù)小，它的對齊數(shù)是1。

8是1的整數(shù)倍，從偏移地址為8的位置開始放。

總大小為9，不是最大對齊數(shù)的整數(shù)倍

要浪費(fèi)3個空間，調(diào)整后為12。

我們再看看下面這段代碼：

將char 和 int成員變量交換位置后，這結(jié)構(gòu)體的大小還是12嗎？

struct people
{
	char a;
	char c;
	int b;
};
 
int main()
{
	struct people p1;
	printf("%d\n", sizeof(p1));//大小是多少呢？
	return 0;
}

解析：

第一個：直接從0處開始放

第二個是char：對齊數(shù)是1，1是1的整數(shù)倍，從偏移地址為1的位置開始放。

第二個是int：對齊數(shù)是4，4是4的整數(shù)倍，從偏移地址為4的位置開始放。

放好各個成員變量后，總大小是8，是最大對齊數(shù)（4）的整數(shù)倍，不需要調(diào)整。

因此這個結(jié)構(gòu)體的大小是8.

再來看看下面這個如何？

struct people
{
	char a;
	int b;
	short c[2];
	char d;
};
 
int main()
{
	struct people p1;
	printf("%d\n", sizeof(p1));//大小是6嗎？
	return 0;
}

解析：

第一個成員是char，直接放再0地址處。

第二個成員是int，對齊數(shù)是4，從偏移地址為4的位置處開始存放。

第三個成員是short[2]，關(guān)于數(shù)組，它的對齊數(shù)是首元素的大小與默認(rèn)對齊數(shù)的較小值，這里它的對齊數(shù)是2，然后從偏移地址為8處開始存放4個字節(jié)。

第四個成員是char，對齊數(shù)是1，直接放開12位置處。

總大小是13，最大對齊數(shù)是4，不是最大對齊數(shù)的整數(shù)倍，需要對齊到最大對齊數(shù)的整數(shù)倍，浪費(fèi)3字節(jié)大小，對齊到16.

所以這個結(jié)構(gòu)體的大小是16.

六、結(jié)構(gòu)體指針

先創(chuàng)建一個結(jié)構(gòu)體

struct people
{
	char a;
	int b;
};

然后用該結(jié)構(gòu)體創(chuàng)建變量，再用結(jié)構(gòu)體指針指向該變量。

int main()
{
	struct people p1;
	struct people* p = &p1;
	return 0;
}

所謂結(jié)構(gòu)體指針，即指向結(jié)構(gòu)體的指針。

正如整形指針，即指向整形的指針。

訪問變量方式1：

int main()
{
	struct people p1;
	struct people* p = &p1;
	p1.a = 'a';
	p1.b = 10;
	printf("%c %d\n", p1.a, p1.b);
	return 0;
}

訪問變量方式2：

int main()
{
	struct people p1;
	struct people* p = &p1;
	p->a = 'a';
	p->b = 10;
	printf("%c %d\n", p->a, p->b);
	return 0;
}

訪問變量方式3：

int main()
{
	struct people p1;
	struct people* p = &p1;
	(*p).a = 'a';
	(*p).b = 10;
	printf("%c %d\n", (*p).a, (*p).b);
	return 0;
}

七、其他

結(jié)構(gòu)體中還有兩個常見知識點(diǎn)：

一、位端

二、柔性數(shù)組

由于篇幅原因，下期會細(xì)細(xì)講解這兩個知識點(diǎn)

到此這篇關(guān)于C語言 struct關(guān)鍵字超詳細(xì)講解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語言 struct內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

最新評論