C语言自定义类型详解一：结构体（内存对齐）

结构体的声明：

结构体是一些值的集合，这些值是成员变量，结构体的每个成员可以是不同类型的变量（包括其他结构体变量）

类如：描述一个学生

cpp 复制代码

struct Stu
{
    char name[200];
    int age;
    char sex[5];//性别
    char id[20];//学号
};//分号不能少

特殊的声明：

在声明结构的时候，可以不完全声明：

cpp 复制代码

struct 
{
    int a;
    int b;
    int c;
}x;

struct 
{
    int a;
    int b;
    int c;
}*P;

这种声明去掉了名字，叫匿名结构体类型（只能用一次）

使用匿名结构体类型，编译器会把上面这两种当作两种类型，所以不可以进行 p = &x;之类的操作。

结构体的自引用：

在结构中包含一个类型为该结构体的变量是否可以：

cpp 复制代码

struct Node
{
    int data;
    struct Node next;
};//错误的

cpp 复制代码

struct Node
{
    int data;
    struct Node* next;
};//正确的

需要注意：

cpp 复制代码

typedef struct Node
{
    int data;
    Node* next;
}Node;//不可行

cpp 复制代码

typedef struct Node
{
    int data;
    struct Node* next;
}Node;//可行

结构体变量的定义和初始化：

cpp 复制代码

struct Point
{
    int data;
    itn x;
}P1;//声明类型的同时定义变量P1
struct Point P2;//定义变量P2

cpp 复制代码

struct Stu
{
    char name[15];
    int age;
};
struct Stu s = {"zhangsan",20};//定义时初始化

cpp 复制代码

struct Point
{
    int y;
    itn x;
};

struct Node
{
    int data;
    struct Point P1;
    struct Node* node;
};

struct Node n = {2, {3, 4}, NULL};//可以嵌套定义

结构体内存对齐：

思考结构体的大小该怎么计算？这就是要了解结构体内存对齐了

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： ）

2.其他成员变量要对齐到对齐数的整数倍的地址处（对齐数是编译器默认的一个对齐数与该成员大小的较小值。VS中默认的值是8）

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，嵌套的结构体对齐到自己最大对齐数的整数倍，这时候结构体的整体大小就是包含嵌套结构体的最大对齐数的最大对齐数的整数倍。

为什么有内存对齐

主要是两个原因：1.平台原因：某些平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据。

2.性能原因：CPU访问内存是以固定内存访问，如果内存不对齐，CPU需要做两次访问，而对齐的只需要一次。

所以内存对齐是拿空间换时间的做法。（PS：所以我们设计的时候，尽量让占用空间小的成员集中在一起）。

修改默认对齐数

cpp 复制代码

#pragma pack(8)//设置默认对齐数为8
struct S1
{
    char c1;
    int i;
    char c2;
};
#pragma pack()//取消设置，恢复默认

结构体传参

我们在使用结构体传参的时候优先使用地址传参，因为函数传参的时候会压栈，会有空间和时间的系统开销，如果结构体过大，就会开销过大，会导致性能的下降。