一、匿名結(jié)構(gòu)體

struct
{
    char name[20];
    int age;
}s1;

匿名結(jié)構(gòu)體對(duì)象s1過(guò)了這一行即銷(xiāo)毀。

二、結(jié)構(gòu)體的自引用

1、聲明時(shí)不要自己引用自己

struct Node
{
 int data;
 struct Node next;//錯(cuò)誤的，嚴(yán)禁自己引用自己
};
 
 
struct Node
{
 int data;
 struct Node* next;//正確的引用方式
};

2、結(jié)構(gòu)體重命名時(shí)不能使用重命名

typedef struct
{
 int data;
 Node* next;//錯(cuò)誤的，不要再重命名中使用重命名
}Node;
 
typedef struct Node
{
 int data;
 struct Node* next;//正確的
}Node;

博主在學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的時(shí)候踩過(guò)這個(gè)坑，在結(jié)構(gòu)體重命名的時(shí)候成員變量的類(lèi)型就使用了重命名，導(dǎo)致整個(gè)程序不認(rèn)識(shí)這個(gè)成員變量的類(lèi)型（但是vs在typedef這里不報(bào)錯(cuò)，而是在每個(gè)使用這個(gè)類(lèi)型的地方報(bào)錯(cuò)?。。。?。后來(lái)把這個(gè)成員變量的類(lèi)型修改為重命名之前的類(lèi)型，整個(gè)程序就可以運(yùn)行了。（如上圖的正確寫(xiě)法）

三、結(jié)構(gòu)體內(nèi)存對(duì)齊規(guī)則

第一個(gè)成員在與結(jié)構(gòu)體變量偏移量為0的地址處。

后續(xù)成員變量要放到各自的對(duì)齊數(shù)的倍數(shù)上。對(duì)齊數(shù) = 編譯器默認(rèn)對(duì)齊數(shù)與該成員類(lèi)型大小的較小值。（vs中默認(rèn)對(duì)齊數(shù)是8，gcc沒(méi)有默認(rèn)對(duì)齊數(shù)）

結(jié)構(gòu)體最終大小為最大對(duì)齊數(shù)的整數(shù)倍。

如果嵌套了結(jié)構(gòu)體的情況，嵌套的結(jié)構(gòu)體對(duì)齊到自己的最大對(duì)齊數(shù)的整數(shù)倍處，結(jié)構(gòu)體的整體大小就是所有最大對(duì)齊數(shù)（含嵌套結(jié)構(gòu)體的對(duì)齊數(shù)）的整數(shù)倍。

1、結(jié)構(gòu)體內(nèi)存計(jì)算

struct S1
{
    char c1;
    int i;
    char c2;
};
int main()
{
    printf("%d\n", sizeof(struct S1));
    return 0;
}

char c1在結(jié)構(gòu)體變量的零偏移量處分配內(nèi)存

int i的對(duì)齊數(shù)為4，所以跳過(guò)3個(gè)字節(jié)，在4的整數(shù)倍地址處分配內(nèi)存

char c2的對(duì)齊數(shù)為1，使用下一個(gè)字節(jié)空間即可

目前已使用9字節(jié)

由于該結(jié)構(gòu)體中所有成員變量中最大的成員類(lèi)型大小為4字節(jié)，所以最大內(nèi)存對(duì)齊數(shù)為4字節(jié)，結(jié)構(gòu)體總大小為最大對(duì)齊數(shù)的整數(shù)倍。所以該結(jié)構(gòu)體內(nèi)存為12字節(jié)。

可以使用宏offsetof來(lái)觀察結(jié)構(gòu)體成員在內(nèi)存中的偏移量：

2、結(jié)構(gòu)體嵌套

struct S3//16
{
 double d;
 char c;
 int i;
};
struct S4//32
{
 char c1;
 struct S3 s3;
 double d;
};

char c1在結(jié)構(gòu)體變量的零偏移量處分配內(nèi)存

struct S3 s3按照其最大內(nèi)存對(duì)齊數(shù)(此處為8)進(jìn)行對(duì)齊

double d按照其最大內(nèi)存對(duì)齊數(shù)(8)進(jìn)行對(duì)齊

S4的最大內(nèi)存對(duì)齊數(shù)為8，所以結(jié)構(gòu)體的最終大小為32

3、通過(guò)調(diào)整結(jié)構(gòu)體成員順序，壓縮內(nèi)存

通過(guò)上述例子可以發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)體成員之間有很大的空間浪費(fèi)，哪怕是擁有相同結(jié)構(gòu)體成員的兩個(gè)結(jié)構(gòu)體類(lèi)型，其在內(nèi)存中所占據(jù)的空間也不相同，所以為了空間的節(jié)省，在不影響數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的情況下，有目的的把字節(jié)占用小的成員變量放在一起，達(dá)到節(jié)省空間的目的。

四、存在內(nèi)存對(duì)齊的原因

1. 平臺(tái)原因(移植原因)

不是所有的硬件平臺(tái)都能訪問(wèn)任意地址上的任意數(shù)據(jù)的；某些硬件平臺(tái)只能在某些地址處取某些特定類(lèi)型的數(shù)據(jù)，否則拋出硬件異常。

2. 性能原因（空間換時(shí)間）

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(尤其是棧)應(yīng)該盡可能地在自然邊界上對(duì)齊。 原因在于，為了訪問(wèn)未對(duì)齊的內(nèi)存，處理器需要作兩次內(nèi)存訪問(wèn)；而對(duì)齊的內(nèi)存訪問(wèn)僅需要一次訪問(wèn)。

五、修改默認(rèn)對(duì)齊數(shù)

#pragma pack(2)//把默認(rèn)對(duì)齊數(shù)改成2
struct S
{
    char c1;
    int i;
    short c2;
};
#pragma pack()//恢復(fù)默認(rèn)對(duì)齊數(shù)為8
int main()
{
    printf("%d\n", sizeof(struct S));
    return 0;
}
#pragma pack(num)修改默認(rèn)對(duì)齊數(shù)，該結(jié)構(gòu)體的內(nèi)存大小由12字節(jié)降低為8字節(jié)。

默認(rèn)對(duì)齊數(shù)盡量為2的次方。

六、結(jié)構(gòu)體傳參

結(jié)構(gòu)體傳參要傳地址。

傳址調(diào)用優(yōu)于傳值調(diào)用的原因是地址占4/8個(gè)字節(jié)。

但是傳值調(diào)用參數(shù)需要壓棧，當(dāng)結(jié)構(gòu)體過(guò)大時(shí)，參數(shù)壓棧的系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)較大。

七、位段

位段是在結(jié)構(gòu)體中實(shí)現(xiàn)的。

位段的成員可以是 int、unsigned int、signed int或者是char類(lèi)型

位段的空間增長(zhǎng)方式為每次增長(zhǎng)4個(gè)字節(jié)（int）或1個(gè)字節(jié)（char）

位段涉及很多不確定因素，位段是不跨平臺(tái)的，注重可移植的程序應(yīng)該避免使用位段。

1、位段在內(nèi)存中的存儲(chǔ)

1.1位段中char類(lèi)型的存儲(chǔ)方式（vs中舍棄剩余空間）

struct S//占用3個(gè)字節(jié)
{
    char _a : 3;
    char _b : 4;
    char _c : 5;
    char _d : 4;
};
int main()
{
    printf("%d\n", sizeof(struct S));
    struct S s= { 0 };
    s._a = 10;//1010，截?cái)酁?10
    s._b = 12;//1100
    s._c = 3;//0011
    s._d = 4;//0100
    return 0;
}

通過(guò)調(diào)用內(nèi)存發(fā)現(xiàn)，&s中存儲(chǔ)的16進(jìn)制數(shù)字為62 03 04，那么可以發(fā)現(xiàn)s在內(nèi)存中的存儲(chǔ)方式如下圖:

在vs環(huán)境中，char成員變量在單個(gè)字節(jié)中是倒著存儲(chǔ)的（有截?cái)嘞劝l(fā)生截?cái)啵?，?dāng)該字節(jié)中剩余的比特位不足以存放下一個(gè)完整的成員變量時(shí)，會(huì)將剩余的比特位舍棄。

1.2位段中int類(lèi)型的存儲(chǔ)方式（vs中利用剩余空間）

struct A//占4個(gè)字節(jié)
{
    int a : 2;
    int b : 3;
    int c : 4;
};
int main()
{
    struct A s = { 0 };
    s.a = 12;//1100，截?cái)酁?0
    s.b = 13;//1101，截?cái)酁?01
    s.c = 14;//1110
    return 0;
}

通過(guò)調(diào)用內(nèi)存發(fā)現(xiàn)，&s中存儲(chǔ)的16進(jìn)制數(shù)字為d4 01 00 00，那么可以發(fā)現(xiàn)s在內(nèi)存中的存儲(chǔ)方式如下圖:

在vs環(huán)境中，int成員變量在單個(gè)字節(jié)中是倒著存儲(chǔ)的（有截?cái)嘞劝l(fā)生截?cái)啵?dāng)該字節(jié)中剩余的比特位不足以存放下一個(gè)完整的成員變量時(shí)，會(huì)將繼續(xù)存儲(chǔ)，存不下的二進(jìn)制位將存放至下一個(gè)字節(jié)的右側(cè)。

注意：位段冒號(hào)后面的數(shù)字只能小于等于類(lèi)型大?。ɡ鏲har a:9是錯(cuò)誤的）

2、位段的跨平臺(tái)問(wèn)題

1.int 位段被當(dāng)成有符號(hào)數(shù)還是無(wú)符號(hào)數(shù)是不確定的。

2. 位段中最大位的數(shù)目不能確定。（16位機(jī)器最大16，32位機(jī)器最大32，寫(xiě)成27，在16位機(jī)器會(huì)出問(wèn)題。

3. 位段中的成員在內(nèi)存中從左向右分配，還是從右向左分配標(biāo)準(zhǔn)尚未定義。

4. 當(dāng)一個(gè)結(jié)構(gòu)包含兩個(gè)位段，第二個(gè)位段成員比較大，無(wú)法容納于第一個(gè)位段剩余的位時(shí)，是舍棄剩余的位還是利用，這是不確定的。

八、枚舉

1、枚舉的定義

enum color
{
    RED,//枚舉常量
    BLUE,
    YELLOW
};

不賦值那么默認(rèn)從0開(kāi)始，后續(xù)枚舉成員的值遞增1

enum color
{
    RED=1,
    BLUE,
    YELLOW
};

只需要對(duì)第一個(gè)成員進(jìn)行賦值，后續(xù)枚舉成員的值遞增1

在寫(xiě)枚舉成員的時(shí)候建議全大寫(xiě)，博主在寫(xiě)通訊錄枚舉了exit，使用時(shí)vs提示該命名和exit函數(shù)沖突。

2、枚舉的優(yōu)點(diǎn)

增加代碼的可讀性和可維護(hù)性

枚舉使用時(shí)有類(lèi)型檢查，#define定義的標(biāo)識(shí)符沒(méi)有

防止了命名污染（封裝）

便于調(diào)試（#define定義宏在預(yù)處理時(shí)是直接替換）

使用方便，一次可以定義多個(gè)常量

九、聯(lián)合體（共用體）

聯(lián)合也是一種特殊的自定義類(lèi)型 這種類(lèi)型定義的變量也包含一系列的成員，特征是這些成員共用同一塊空間（所以聯(lián)合也叫共用體）。

1、聯(lián)合體大小的計(jì)算

#include <stdio.h>
union un
{
    char arr[5];
    int a;
}u;
int main()
{
    printf("%d", sizeof(u));//8
    return 0;
}

聯(lián)合體的大小至少是最大成員的大小。

最大內(nèi)存對(duì)齊數(shù)的整數(shù)倍要大于等于最大成員的大小。

（這里最大成員是arr，占5個(gè)字節(jié)，最大內(nèi)存對(duì)齊數(shù)是4，所以需要為祖國(guó)聯(lián)合體開(kāi)辟8個(gè)字節(jié)空間）

2、使用聯(lián)合體判斷計(jì)算機(jī)的大小端字節(jié)序

#include <stdio.h>
union un
{
    int m;
    char n;
}u;
int check_sys()
{
    u.m = 1;
    return u.n;
}
 
int main()
{
    int a = check_sys();
    if (a == 1)
        printf("小端存儲(chǔ)\n");
    else
        printf("大端存儲(chǔ)\n");
    return 0;
}

以上就是詳解C語(yǔ)言結(jié)構(gòu)體,枚舉,聯(lián)合體的使用的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于C語(yǔ)言 結(jié)構(gòu)體 枚舉 聯(lián)合體的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

最新評(píng)論