结构体总结

结构体:
> 结构体类型创建
结构体的声明:

1 struct Stu
2 {
3     //成员列表
4     char name[20];
5     int age; 
6     char seks;
7     char id;
8 }x;    //结构体变量的定义

 

在使用的时候必须要带struct Stu, 可以用typdef来重命名变量,方便使用

特殊结构体:匿名结构体(基本上没有什么用)

1 struct
2 {
3  int a;
4  int b;
5 }x;

 

机构体的自引用:

如果包含的成员是一个结构体的,那么在计算大小的时候就是一个无限的循环了

1 struct Student
2 {
3  char name[1024];
4  int score;
5  struct Student* s;
6 }

 在这里就需要用指针的形式来进行自引用。

> 结构体初始化

 1 struct Point {    
 2 int x;    
 3 int y; 
 4 }p1;                //声明类型的同时定义变量p1 
 5 
 6 struct Point p2;    //定义结构体变量p2
 7  
 8  
 9 //初始化:定义变量的同时赋初值。 
10 struct Point p3 = {x, y};
11  
12 struct Stu        //类型声明 
13 {    
14 char name[15];//名字    
15 int age;      //年龄 
16 }; 
17 struct Stu s = {"zhangsan", 20};//初始化
18  
19 struct Node {    
20 int data;    
21 struct Point p;    
22 struct Node* next;  
23 }n1 = {10, {4,5}, NULL};            //结构体嵌套初始化
24 
25 struct Node n2 = {20, {5, 6}, NULL};//结构体嵌套初始化

 


> 结构体内存对齐

结构体内存对齐的规则:

1. 第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。

偏移量:第一个字段与结构体变量的起始位置相差的字节数

计算偏移量的方法:两个指针相减之后在强转为char*        (char*)&t.b - (char*)&t;

2. 其他成员变量要对齐到某个数字(对齐数)的整数倍的地址处。

对齐数 = (编译器默认的一个对齐数) 与 ( 该成员大小)的较小值。

VS中默认的值为8
Linux中的默认值为4

默认值的修改方法:

//预处理指令:

#pragma pack(1)//将当前的默认对齐数改为1

#pragma pack( )//还原默认对齐数

3. 结构体总大小为最大对齐数(每个成员变量都有一个对齐数)的整数倍。

4. 如果嵌套了结构体的情况,嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处,结构体的整体大小就是 所有最大对齐数(含嵌套结构体的对齐数)的整数倍。

 

例如:

 1 //结构体A为结构体Text的镶嵌结构体
 2 struct A
 3 {
 4   int aa;
 5   int bb;
 6   int cc;
 7 };//本结构体的对齐数为4,则最大对齐数的整数倍为4
 8 struct Text
 9 {
10   char a;    //0x100——>与结构体的偏移量为0 .规则:第一条
11   int b;  //0x104——>b的对齐数是4(4 VS 8).规则:第二条
12   char c;  //0x108——>c的对齐数是1(1 VS 8).规则:第二条
13   //在c的后面还要填充3个字节。Text结构体的最大对齐数是4 .规则:第三条
14   struct A d;        //     对齐数4  —— 当包含了一个结构体的时候: .规则:第四条
15 };

 内存对齐的原因:当内存排列的整齐时,对于计算机来说可以更加高效的工作

1.平台原因(移植问题)

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

2.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,为了访问内存对齐的内存,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

总体来说:堆存对齐就是用空间换时间的做法


> 位段,位段计算机大小。

位段的声明和结构是类似的,有两个不同:
1.位段的成员必须是 int、unsigned int 或signed int 。
2.位段的成员名后边有一个冒号和一个数字。

1 struct A 
2 {    
3   int _a:2;    
4   int _b:5;    
5   int _c:10;    
6   int _d:30; 
7 };

让我们来看一看位段A的大小:

位段的内存分配:

1. 位段的成员可以是 int unsigned int signed int 或者是 char (属于整形家族)类型

2. 位段的空间上是按照需要以4个字节( int )或者1个字节( char )的方式来开辟的。

3. 位段涉及很多不确定因素,位段是不跨平台的,注重可移植的程序应该避免使用位段。
 

> 枚举 + 联合。

 1 enum Day//星期 
 2 {    
 3     Mon,    
 4     Tues,    
 5     Wed,    
 6     Thur,    
 7     Fri,    
 8     Sat,    
 9     Sun 
10 }; 
11 
12 enum Sex//性别 
13 {    
14     MALE,    
15     FEMALE,    
16     SECRET 
17 };

以上定义的Day ,Sex都是枚举类型,Mon, Tues, MALE, FEMALE 这些取值都是有值的,默认从0开始,一次递增1,当然在定义的时候也可以赋初值。

枚举的优点:

1. 增加代码的可读性和可维护性

2. 和#define定义的标识符比较枚举有类型检查,更加严谨。

3. 防止了命名污染(封装)

4. 便于调试

5. 使用方便,一次可以定义多个常量

 联合体:

应用场景是能够让同一块内存按照不同的方式来理解

1 //联合类型的声明 
2 union Un 
3 {    
4     char c;    
5     int i; 
6 };
7  
8 //联合变量的定义 
9 union Un un; 

联合体大小的计算:

1.联合的大小至少是最大成员的大小。

2.当最大成员大小不是最大对齐数的整数倍的时候,就要对齐到最大对齐数的整数倍。

原文地址:https://www.cnblogs.com/cuckoo-/p/10467721.html