C語言?struct結(jié)構(gòu)體超詳細(xì)講解
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(gè)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)體創(chuàng)建
這就是一個(gè)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(hào)。
需要注意的是不要少了分號(hào)。
那么這樣創(chuàng)建結(jié)構(gòu)體呢?
struct phone { char brand[10];//品牌 int price;//價(jià)格 }; struct people { int age; int id; char address[10]; char sex[5]; struct phone; };
很顯然,一個(gè)結(jié)構(gòu)體是能夠嵌套另一個(gè)結(jié)構(gòu)體的。
沒有這樣的設(shè)計(jì),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(gè)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(huì)給你一個(gè)報(bào)錯(cuò)
原因是什么呢?
因?yàn)檫@個(gè)結(jié)構(gòu)體的大小是未定義的,你能算出這個(gè)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(gè)結(jié)構(gòu)體去創(chuàng)建變量,編譯器該為這個(gè)變量開辟多大的空間呢?所有編譯器在設(shè)計(jì)之初便杜絕了這種可能。
在提一個(gè)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?yàn)閟truct 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(shí)我們可以這樣去看這個(gè)問題
struct people{int age;int id;} a; int main() { a.age = 20; printf("%d\n", a.age); return 0; }
對(duì)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(hào)。
那我們?cè)倏匆欢未a:
typedef struct people { int age; int id; }a; int main() { a.age = 20; printf("%d\n", a.age); return 0; }
此時(shí)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(shí)編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)。
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(shí)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(dòng)手解決這一問題。
四、匿名結(jié)構(gòu)體
這就是一個(gè)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(shí)編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)
這樣的匿名結(jié)構(gòu)體只能在創(chuàng)建結(jié)構(gòu)體的時(shí)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(gè)匿名結(jié)構(gòu)體,即把這個(gè)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(huì)把上面的兩個(gè)聲明當(dāng)成完全不同的兩個(gè)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?。?/p>
這需要了解結(jié)構(gòu)體成員在內(nèi)存是怎么存儲(chǔ)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(gè)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(jiǎn)單來說編譯器為了讀取內(nèi)存時(shí)提升效率和避免讀取出錯(cuò),它做了內(nèi)存對(duì)齊的操作。
什么是內(nèi)存對(duì)齊?
就是讓數(shù)據(jù)安排在合適的位置上所進(jìn)行的對(duì)齊操作。
為什么要內(nèi)存對(duì)齊?
- 一、移植原因
1.不是所有的硬件平臺(tái)都能訪問任意地址上的任意數(shù)據(jù)的;
2.某些硬件平臺(tái)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(duì)齊的內(nèi)存,處理器需要作兩次內(nèi)存訪問;而對(duì)齊的內(nèi)存訪問僅需要一次訪問。
對(duì)齊規(guī)則:
Windows中默認(rèn)對(duì)齊數(shù)為8,Linux中默認(rèn)對(duì)齊數(shù)為4
- 一:第一個(gè)數(shù)據(jù)成員從偏移地址為0的地方開始存放。
- 二:對(duì)齊數(shù):等于默認(rèn)對(duì)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(duì)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(duì)齊數(shù)的整數(shù)倍。
最大對(duì)齊數(shù):即所有成員對(duì)齊數(shù)中最大的對(duì)齊數(shù)。
struct people { char a; int b; char c; };
解析:
第一個(gè)為char,直接放在偏移地址為0的位置處。
第二個(gè)為int,它的自身大小為4,比默認(rèn)對(duì)齊數(shù)小,所以它的對(duì)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(gè)為char,自身大小為1,比默認(rèn)對(duì)齊數(shù)小,它的對(duì)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(duì)齊數(shù)的整數(shù)倍
要浪費(fèi)3個(gè)空間,調(diào)整后為12。
我們?cè)倏纯聪旅孢@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(gè):直接從0處開始放
第二個(gè)是char:對(duì)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(gè)是int:對(duì)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(gè)成員變量后,總大小是8,是最大對(duì)齊數(shù)(4)的整數(shù)倍,不需要調(diào)整。
因此這個(gè)結(jié)構(gòu)體的大小是8.
再來看看下面這個(gè)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(gè)成員是char,直接放再0地址處。
第二個(gè)成員是int,對(duì)齊數(shù)是4,從偏移地址為4的位置處開始存放。
第三個(gè)成員是short[2],關(guān)于數(shù)組,它的對(duì)齊數(shù)是首元素的大小與默認(rèn)對(duì)齊數(shù)的較小值,這里它的對(duì)齊數(shù)是2,然后從偏移地址為8處開始存放4個(gè)字節(jié)。
第四個(gè)成員是char,對(duì)齊數(shù)是1,直接放開12位置處。
總大小是13,最大對(duì)齊數(shù)是4,不是最大對(duì)齊數(shù)的整數(shù)倍,需要對(duì)齊到最大對(duì)齊數(shù)的整數(shù)倍,浪費(fèi)3字節(jié)大小,對(duì)齊到16.
所以這個(gè)結(jié)構(gòu)體的大小是16.
六、結(jié)構(gòu)體指針
先創(chuàng)建一個(gè)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(gè)常見知識(shí)點(diǎn):
一、位端
二、柔性數(shù)組
由于篇幅原因,下期會(huì)細(xì)細(xì)講解這兩個(gè)知識(shí)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(qǐng)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!
相關(guān)文章
C++數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析多態(tài)的實(shí)現(xiàn)與原理及抽象類
繼承就是可以直接使用前輩的屬性和方法。自然界如果沒有繼承,那一切都是處于混沌狀態(tài)。多態(tài)是同一個(gè)行為具有多個(gè)不同表現(xiàn)形式或形態(tài)的能力。多態(tài)就是同一個(gè)接口,使用不同的實(shí)例而執(zhí)行不同操作2022-02-02用C語言實(shí)現(xiàn)從文本文件中讀取數(shù)據(jù)后進(jìn)行排序的功能
這是一個(gè)十分可靠的程序,這個(gè)程序的查錯(cuò)能力非常強(qiáng)悍。程序包含了文件操作,歸并排序和字符串輸入等多種技術(shù)。對(duì)大家學(xué)習(xí)C語言很有幫助,有需要的一起來看看。2016-08-08C/C++?Qt?TreeWidget?單層樹形組件應(yīng)用小結(jié)
TreeWidget?目錄樹組件,該組件適用于創(chuàng)建和管理目錄樹結(jié)構(gòu),在開發(fā)中我們經(jīng)常會(huì)把它當(dāng)作一個(gè)升級(jí)版的ListView組件使用,本文將通過TreeWidget實(shí)現(xiàn)多字段顯示,并增加一個(gè)自定義菜單,通過在指定記錄上右鍵可彈出該菜單并對(duì)指定記錄進(jìn)行操作2021-11-11C++使用new和delete進(jìn)行動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配與數(shù)組封裝
這篇文章主要介紹了C++使用new和delete進(jìn)行動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配與數(shù)組封裝,運(yùn)行期間才能確定所需內(nèi)存大小,此時(shí)應(yīng)該使用new申請(qǐng)內(nèi)存,下面我們就進(jìn)入文章學(xué)習(xí)具體的操作方法,需要的小伙伴可以參考一下2022-03-03C語言 動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配的詳解及實(shí)例
這篇文章主要介紹了C語言 動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配的詳解及實(shí)例的相關(guān)資料,需要的朋友可以參考下2016-09-09