结构体初识-程序员宅基地

一.结构体的定义

1.为什么会有结构体

C语言提供了诸如int、char、float 、long等诸多内置类型，但是当我们考虑到一些复杂对象或者情形的时候，这些单一的内置类型并不方便去描述，如学生会有姓名、年龄、成绩、学号等，因此C语言允许程序员自定义类型来应对这些情况。结构体便是自定义类型的其中一种。

二.结构体的定义和初始化

1.结构体的基本结构

结构体就是一些值的结合，这些值被称为结构体的成员变量。成员变量的类型可以是标量、数组、指针各种类型。

2.结构体变量的创建

a.类型声明时定义

但是该方法只能对于同类型的结构体只能用一次，否则就会造成该自定义结构体类型重定义问题，如果想要创建多个变量，只能在s1、s3后追加。

b.类型直接定义

3.结构体变量的初始化

a.一般初始化

b.嵌套初始化

三.结构体的访问操作符

a.直接访问操作符：通过结构体直接访问结构体成员

b.间接访问操作符:通过结构体指针间接访问结构体成员

有的时候我们并不能得到对象名或者直接使用对象，这时我们就需要通过指针以及->来间接访问结构体成员

四.结构体存储时内存对齐

1.对齐规则·：

a.结构体的第一个成员内存首地址对齐到相对于结构体内存起始位置偏移量为0的地方。

注：偏移量即相差了几个字节

b.其他成员要对齐到某个数字（对齐数）的整数倍地址处。

注：对齐数=编译器默认对齐数与该成员变量大小之间的较小值。

VS编译器默认对齐数为8

Linux中gcc没有默认对齐数，对齐数就是该成员变量大小

c.结构体成员总大小的必须是最大对齐数（每个成员都有一个对齐数，最大对齐数为所有成员对齐数中最大的那个）的整数倍

注：数组的对齐数是按照它的单个元素大小计算

d.如果结构体存在成员是结构体的嵌套情况，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，结构体最大数是连嵌套结构体成员对齐数的所有对齐数的最大值。

2.为什么会存在内存对齐

a.平台原因 (移植原因)：

某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据，如按照偏移量为4、8、16......等读取，否则抛出硬件异常。

b.性能原因：

假设⼀个处理器总是从内存中取4个字节，则地址必须是4的倍数，如上如图，同样是访问int类型的数据，对于未对⻬的内存，因为对象被分放在两个4字节内存块中。处理器需要作两次内存访问；⽽对⻬的内存访问仅需要⼀次访问，就可读取处全部数据。因此，如果我们能保证将所有的int类型的数据的地址都对⻬成4的倍数，那么就可以⽤⼀个内存操作来读或者写值了。否则，我们可能需要执⾏两次内存访问。

总的来说：结构体这种内存对齐的设计是一种牺牲空间换时间的做法，随着大家学习的深入，我们还会学习到位端这种追求节省空间的做法，不过因为本文仅是主要是“初识”，因此，笔者在这里便不再过多介绍了。在此对于给好奇的读者造成的不便致以歉意。

小技巧:对于结构体的内存对齐这一现象，如果我们让占空间小的成员尽量集中在一起，我们便可以相对达到既节省空间又赢得时间的效果。

3.默认对齐数的修改

#pragma 这个预处理指令，可以改变编译器的默认对⻬数。

本文链接：https://blog.csdn.net/2401_82610555/article/details/136997830

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