c语言(自定义类型——结构体)

C语⾔已经提供了内置类型，如：char、short、int、long、float、double等，但是只有这些内置类型还是不够的，假设我想描述学⽣，描述⼀本书，这时单⼀的内置类型是不⾏的。描述⼀个学⽣需要名字、年龄、学号、⾝⾼、体重等；描述⼀本书需要作者、出版社、定价等。C语⾔为了解决这个问题，增加了结构体这种⾃定义的数据类型，让程序员可以⾃⼰创造适合的类型。

1. 结构体类型的声明

struct tag
{
 member-list;
}variable-list;

例如描述⼀个学⽣：

struct student
{
	char name[20];
	int age;
	char sex[5];
	char id[20];
};  //分号不能丢

2.结构体变量的创建和初始化

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

int main()
{
	struct student s1 = { "majun", 22, "nan","202322030045" }; //按照定义的顺序初始化
	struct student s2 = { .age = 22,.id = "202322030045",.name = "majun", .sex = "nan"}; //自行指定顺序初始化
	printf("%s\n", s1.name);
	printf("%d\n", s1.age);
	printf("%s\n", s1.sex);
	printf("%s\n", s1.id);
	printf("%s\n", s2.name);
	printf("%d\n", s2.age);
	printf("%s\n", s2.sex);
	printf("%s\n", s2.id);
	return 0;
}

结构体的特殊声明：匿名结构体类型

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

警告：匿名的结构体类型，如果没有对结构体类型重命名的话，基本上只能使⽤⼀次。

3. 结构体内存对齐

我们已经掌握了结构体的基本使⽤了。现在我们深⼊讨论⼀个问题：计算结构体的⼤⼩。这也是⼀个特别热⻔的考点：结构体内存对齐

3.1 对⻬规则

⾸先得掌握结构体的对⻬规则：

1.结构体的第⼀个成员对⻬到和结构体变量起始位置偏移量为0的地址处

2.其他成员变量要对⻬到某个数字（对⻬数）的整数倍的地址处。

对⻬数 = 编译器默认的⼀个对⻬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

结构体总⼤⼩为最⼤对⻬数（结构体中每个成员变量都有⼀个对⻬数，所有对⻬数中最⼤的）的整数倍。
如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体成员对⻬到⾃⼰的成员中最⼤对⻬数的整数倍处，结构体的整体⼤⼩就是所有最⼤对⻬数（含嵌套结构体中成员的对⻬数）的整数倍。

3.2练习

//练习1 
struct S1
{
 char c1;
 int i;
 char c2;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S1));

我们先看第一条，结构体的第一个成员是char类型，它要对齐到偏移量为0的地址处，也就是起始位置，占一个字节。

再来看第二条，其他成员要对齐到对齐数的整数倍的地址处，int 的对齐数4，4为4的整数倍，所以就要跳过4个字节来存int。char的对其数是1，8是1的整数倍，，所以c2就可以存到i后面。

再来看第三条，结构体的总大小为最大对齐数的整数倍，我们之前算的是9的字节，最大对齐数是4，很明显9不是4的整数倍，所以还需要在开辟三个字节的空间。最后的三个字节虽然是浪费掉的，但是也必须开辟。所以整个结构体的大小就是12字节。

我们再来练习一道

//练习2 
struct S2
{
 char c1;
 char c2;
 int i;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S2));

与上面同理，起始位置是char类型，占一个字节。

第二个类型是char，其对齐数为1，1是1的整数倍，所以c2可以直接存到c1后面，也占一个字节。

第三个类型是int，其对其数是4，前面一共开辟了2个字节，2不是4的整数倍，所以还要开辟两个字节的空间，注意这两个字节空间是浪费的。然后在存放i。

现在这三个成员一共占了8个字节，结构体的大小是最大对齐数的整数倍，最大对齐数是4，8刚好是4的整数倍，所以该结构体的大小为8字节。

3.3修改默认对⻬数

#pragma 这个预处理指令，可以改变编译器的默认对⻬数。

#include <stdio.h>
#pragma pack(1)//设置默认对⻬数为1 
struct S
{
 char c1;
 int i;
 char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的对⻬数，还原为默认 
int main()
{
 //输出的结果是什么？ 
 printf("%d\n", sizeof(struct S));
 return 0;
}

输出结果为6，你做对了吗？