C语言-----结构体知识点总结

结构体定义：

我们先来看一下结构体的定义。什么叫结构体呢？结构是一些值的集合，这些值叫做成员变量，总体称为一个结构体，结构体的每个成员可以使不同类型的变量。结构体类型是一种自定义类型。用户根据需求自己进行的类型。

结构体的声明:

用一个栗子说明一下吧。

struct Stu
{
    char name[20];
    int age;
    char sex[5];
    double tel;
};

上述声明了一个学生的结构体，struct结构体关键字，Stu叫做结构体名，大括号里是它的成员，其中包括名字，年龄，性别，电话。
当结构体声明好的时候，并没有向内存申请空间，当创建了结构体变量struct Stu s1时，才向内存申请了空间。
特殊声明：（匿名结构体类型）

struct
{
    char name[20];
    int age;
    char sex[5];
    double tel;
}s1,s2;

匿名结构体类型变量，在声明这个结构体的时候就要定义s1,s2这些变量。
匿名结构体类型在成员变量一样的时候，但因为匿名，它也会被编译器认为成两种不同的类型。所以这是非法的。

结构体成员:

struct Stu
{
    char name[20];
    int age;
    char sex[5];
};

如何去访问结构体的成员呢？用操作符 .或者->

struct Stu s1;
    strcpy(s1.name, "lili");
    s1.age = 20;
    strcpy(s1.sex, "male");

struct Stu *pstu;
    (*pstu).age = 20;
    pstu->age = 20;

结构体初始化：

struct Stu s1 = { “lili” , 20 , “nv” }；
也可以在声明结构体定义变量的时候进行初始化。

struct Stu
{
    char name[20];
    int age;
    char sex[5];
}s1 =  { "lili" ,  20 ,  "nv" };

结构体传参：

结构体传参时，要传结构体的地址。
原因是在传递一个结构体对象时，结构体过大的话，参数要进行压栈，需要的系统开销就比较大，这就会导致性能下降。下面举一个简单的例子：

struct Stu
{
    char name[20];
    int age;
    char sex[5];
}s1 = {"lili",20,"nv"};
void print(struct Stu* ps)
{
    printf("%d\n", ps->age);
}
int main()
{
    print(&s1);
    system("pause");
    return 0;
}

位段：

什么是位段呢？位指的是比特位，位段是用结构体实现的。位段的成员类型成员需是 int,unsigned int，char 。位段的成员名后边有一个冒号和一个数字，表示占几个比特位。

struct A
{
    int _a : 2;
    int _b : 5;
    int _c : 10;
    int _d : 30;
};

这就是一个位段类型。它的大小是多少呢？
这里写图片描述
下来来看一下为啥结果是8？
那就得先来看一下位段是怎么进行内存分配了？

位段的成员可以是int，unsigned int， char ，char也属于整型家族。
位段上一次性开辟4 个字节空间（int，unsigned int）或者1 个字节空间（char)。
位段有什么不确定因素，是不跨平台的，可移植的程序应避免使用位段。

因为是int类型，所以一开始申请四个字节空间大小，_a占2个比特位，_b占5个比特位，加起来就是7个比特位，_c占10个比特位，刚才第一个字节用了7个比特位，还有一个，不够_c存放，所以还需要二个字节空间才能放得下，就会还剩下6个比特位。_d占30个比特位，剩下申请的空间不够存放30个比特位，所以要重新开辟四个字节空间，因为位段开辟int类型一次需要开辟四个字节空间。所以结果输出是8，大小是8个字节。
下来我们看一下位段的空间分配：

int main()
{
    char pub[4] = { 0 };
    struct S
    {
        char a : 3;
        char b : 4;
        char c : 5;
        char d : 4;
    }*ps;
    ps = (struct S*)pub;
    ps->a= 10;
    ps->b = 12;
    ps->c = 3;
    ps->d = 4;
    printf("%02x,%02x,%02x,%02x", pub[0],pub[1],pub[2],pub[3]);
    /*printf("%d\n", sizeof(struct A));*/
    system("pause");
    return 0;
}

结果：
这里写图片描述

看一下图解：
这里写图片描述
位段是不跨平台的，有以下几点注意的:

int位段是有符号还是无符号是不确定的；
位段最大数目不确定；
位段成员在内存中从左向右分配，还是从右向左分配尚未定义；
当一个结构包含两个位段，第二个位段成员较大，无法容纳第一个位段剩余位时，是舍弃还是利用，也是不确定的。
总结：位段可以很好地节省空间，但是存在跨平台问题。