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我们前面已经对结构体有了初步了解：
今天我们来继续学习结构体剩下的内容
https://blog.csdn.net/hedhjd/article/details/146116491?spm=1001.2014.3001.55011.结构体类型的声明和初始化
//struct:关键字 tag:自定义标签名(可随意修改)
struct tag
{
//成员(一个或者多个，但是不能没有)
char name[20];
int age;
}variable_list;//变量列表1.1 普通声明
声明只需要写出返回类型，参数，函数名，假如我们想要描述一个学生：
struct Stu
{
char name[20];//名字
int age;//年龄
char sex[5];//性别
char id[20];//学号
}; 1.2 创建及初始化
结构的成员可以是标量、数组、指针，甚至是其他结构体
1. 按照结构体成员的顺序初始化
#include <stdio.h>
struct Stu
{
char name[20];//名字
int age;//年龄
char sex[5];//性别
char id[20];//学号
};
int main()
{
//按照结构体成员的顺序初始化
struct Stu s = { "张三", 20, "男", "20230818001" };
printf("name: %s\n", s.name);
printf("age : %d\n", s.age);
printf("sex : %s\n", s.sex);
printf("id : %s\n", s.id);
return 0;
}
2. 按照指定的顺序初始化
#include <stdio.h>
struct Stu
{
char name[20];//名字
int age;//年龄
char sex[5];//性别
char id[20];//学号
};
int main()
{
//按照指定的顺序初始化
struct Stu s2 = { .age = 18, .name = "lisi", .id = "20230818002", .sex = "⼥" };
printf("name: %s\n", s2.name);
printf("age : %d\n", s2.age);
printf("sex : %s\n", s2.sex);
printf("id : %s\n", s2.id);
return 0;
}1.3 结构体的特殊声明
在声明结构体的时候，可以不完全的声明，也就是匿名结构体类型
比如：
struct
{
int a;
char b;
float c;
}x;
struct
{
int a;
char b;
float c;
}a[20],*
上⾯的两个结构在声明的时候省略掉了结构体标签（tag） ，那么我们就有一个问题：在上面两个代码的基础上，我们是否可以认为下面的代码是合法的？
p=&x答案是不合法的，因为：
1.编译器会把上面的两个声明当成两个完全不同的两个类型，所以是非法的
2.匿名的结构体类型如果没有对结构体进行重命名的话，基本上只能使用一次
那么解决这个问题的最好办法就是：定义结构体的时候不使用匿名结构体
2. 结构体内存对齐
我们首先了解一下对齐规则：
1.结构体的第一个成员对齐到和结构体变量起始位置偏移量为0的地址处
2.其他成员变量要对齐到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变量大小的较小值
VS 中默认的值为 8，Linux中 gcc 没有默认对⻬数，对⻬数就是成员⾃⾝的大小
较小值看其编译器：在vs中默认值一般为8，而linux中gcc没有对齐数，对齐数就是成员自身大小
3.结构体的总大小必须为最大对齐数的整数倍(最大对齐数：结构体在每个成员变量都有一个对齐数，所有对齐数中最大的那个就是最大对齐数)
4.如果是嵌套结构体，那么嵌套的结构体成员对齐到自己成员中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的整数倍处
char:1个字节 int:4个字节 float:4个字节 double:8个字节 short:2个字节 long:8个字节 longlong:8个字节
//练习1
struct S1
{
char c1;//1 8 1 小
int i;//4 8 4 最大对齐数
char c2;//1 8 1 小
};
printf("%d\n", sizeof(struct S1));//12
图中可以看到第一个成员放在起始地址为0的地址处，而第二个int类型是最大对齐数为4，因为1.2.3均不是4的倍数，所以从类型的倍数开始存放，可以看到只需要6个字节大小空间就能完成，但是却使用了12个字节的空间，浪费了大量的空间，总体来说，这是一种以空间换时间的做法
那么在设计结构体的时候，我们既要满足对齐，又要节省空间，该如何做到呢？答案就是：把占用空间小的成员尽量集中在一起
//练习2
struct S2
{
char c1;//1 8 1
char c2;//1 8 1
int i;//4 8 4
};
int main()
{
printf("%d\n", sizeof(struct S2));//8
return 0;
}
//练习3
struct S3
{
double d;
char c;
int i;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S3));
//练习3
struct S3
{
double d;
char c;
int i;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S3));
//练习4-结构体嵌套问题
struct S4
{
char c1;
struct S3 s3;
double d;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S4));
2.1 修改默认对齐数
#pragma 这是一个预处理指令，可以改变编译器的默认对齐数
#pragma pack(1)//设置默认对齐数为1
struct S
{
char c1;
char c2;
int i;
};
#pragma pack()//取消设置的对齐数，还原默认#pragma pack(1)//设置默认对齐数为1
#pragma pack()//取消设置的对齐数，还原默认
结构体在对齐方式不合适的时候，可以自己修改
3. 结构体传参
struct S
{
int data[1000];
int num;
};
struct S s = {
{1,2,3,4}, 1000};//初始化
//结构体传参
void print1(struct S s)
{
printf("%d\n", s.num);
}
//结构体地址传参
void print2(struct S* ps)
{
printf("%d\n", ps->num);
}
int main()
{
print1(s); //传结构体
print2(&s); //传地址
return 0;
}上面的printf1与prinf2相比应该选择哪一个？答案是printf2
1.函数传参的时候，参数是需要压栈，会有时间和空间上的系统开销
2.如果传递一个结构体对象的时候，结构体过大，参数压栈的系统开销比较大，会导致性能下降
简单来说就是：如果直接传结构体的话，在函数内需要再次创建一个形参，而形参也会占用内存，如此就会对系统压栈造成压力，使系统性能下降
结论：结构体传参的时候，要传结构体的地址
4. 结构体实现位段
4.1 什么是位段
位段中的位指的是二进制位，位段存在的意义就是节省空间
位段的声明和结构体是类似的，但是有两点不同：
1.位段的成员必须是int ,unsigned int ,sigend int，在c99中位段成员的类型也可以选择其他类型
2.位段的成员名后面有一个冒号和一个数字
比如：
一个整形32个bit
struct A
{
int _a:2;加上:2表示只占2个比特位
int _b:5;表示只占5个比特位
int _c:10;表示只占10个比特位
int _d:30;表示只占30个比特位
};这里的 A 就是一种位段，后面的数字表示其所占的位数，单位是bit
4.2 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 类型
2.位段的空间上是按照需要以每次4个字节（ int ）或者1个字节（ char ）的方式来开辟的
一般来说，位段成员一般都是同类型的：
如果位段的成员全部是整型的，那就先给这个位段开辟4个字节的空间，如果不够用，那就再开辟4个字节的空间，还不够用继续开辟，以此类推。如果成员全部是char类型的，那就一次开辟1个字节的空间，直至放得下所有成员
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
//⼀个例⼦
struct S
{
char a : 3;
char b : 4;
char c : 5;
char d : 4;
};
struct S s = { 0 };
s.a = 10;
s.b = 12;
s.c = 3;
s.d = 4;这里设置 a b c d 的内存占用比特位为 3 4 5 4（注意不要将其误认为初始化），然后我们为这几个数赋值 10 12 3 4
上图可得知：冒号后的位数表示占用比特位，放进去的数由于位数的限制，会导致其只能输出限制位所能表达的二进制数
4.3 位段的跨平台问题
1.int 位段被当成有符号数还是⽆符号数是不确定的
2.位段中最⼤位的数⽬不能确定。（16位机器最⼤16，32位机器最⼤32，写成27，在16位机器会出问题
3.位段中的成员在内存中从左向右分配，还是从右向左分配标准尚未定义
4.当⼀个结构包含两个位段，第⼆个位段成员⽐较⼤，⽆法容纳于第⼀个位段剩余的位时，是舍弃剩余的位还是利⽤，这是不确定的
总结：与结构体相比位段可以达到相同的效果，并可以很好的节省空间，但是跨平台会有问题
4.4 位段使用的注意事项
位段的⼏个成员共有同⼀个字节，这样有些成员的起始位置并不是某个字节的起始位置，那么这些位置处是没有地址的。内存中每个字节分配⼀个地址，⼀个字节内部的bit位是没有地址的
所以不能对位段的成员使⽤&操作符，这样就不能使⽤scanf直接给位段的成员输⼊值，只能是先输⼊放在⼀个变量中，然后赋值给位段的成员
struct A
{
int _a : 2;
int _b : 5;
int _c : 10;
int _d : 30;
};
int main()
{
struct A sa = {0};
scanf("%d", &sa._b);//这是错误的
//正确的⽰范
int b = 0;
scanf("%d", &b);
sa._b = b;
return 0;
}
完结撒花~