C语言-结构体详解

一.什么是结构体以及结构体的声明

1.1什么是结构体？

C语言提供了许多变量的类型，例如:char,short,long,int,float,double,等等，但是如果我想描述一个学生，一本书的时候，单一的内置变量是不够的。因为描述一个学生需要他的名字，年龄，学号，身高，体重等个人信息；要描述一本书的话则需要书名，书的作者，出版社，价格等信息。C语言为了解决这种问题，增加了结构体这种自定义的数据类型。让编程者可以自己定义想要的类型。总的来说，结构体就是一些值的集合，这些值成为成员变量。结构的每个成员可以是不同的类型，如：变量，数组，指针，甚至是其他结构体。

1.2结构体的声明

（1）普通声明：

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

(2)匿名结构体

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

注意：定名结构体只能用一次！所以最好不用！

(3)结构体的自引用

在数据结构中有线性结构和树形结构，在线性结构中有一种数据结构叫做链表，与顺序表连续存储的方式不同，它采用的是链式存储，当我们在链表中想让从一个节点找到另一个节点是，我们就要用到结构体的自引用。

在结构体中包含一个类型为结构体本身的成员是否可以呢？

比如，定义一个链表节点：

复制代码

struct Node
{
	int data;
	struct Node next;
};

答案是不行，因为如果一个结构体内包含一个相同类型的结构体，那么这个结构体的类型将会是无限大。

所以，正确的写法应该是：

复制代码

struct Node
{
	int data;
	struct Node* next;
};

二.结构体的访问

2.1直接访问:结构体变量.成员名。

复制代码

#include <stdio.h>
struct Point
{
    int x;
    int y;
};
int main()
{
    struct Point a = { 1, 2 };
    printf("x: %d y: %d\n", a.x, a.y);
    return 0;
}

2.2间接访问:结构体指针-> 成员名

复制代码

#include <stdio.h>
struct Point
{
	int x;
	int y;
};
int main()
{
	struct Point p = { 3, 4 };
	struct Point* ptr = &p;
	ptr->x = 10;
	ptr->y = 20;
	printf("x = %d y = %d\n", ptr->x, ptr->y);
	return 0;
}

三.内存对齐问题（计算结构体大小）

3.1对齐规则

（1）结构体的第一个成员对其齐到和结构体变量起始位置偏移量为0的地址处。

（2）从第二个成员变量开始，都要对齐到某个对齐数的整数倍地址处。

对齐数 = 编译器中默认的一个对齐数与该成员变量大小的较小值。

vs中默认值为8，linux中gcc没有默认对齐数，对齐数就是变量成员自身的大小。

（3）结构体总大小为最大对齐数的整数倍。

（4）如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体成员对齐到自己的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（含嵌套结构体中成员的对齐数）的整数倍。

3.2总的来说结构体内存对齐是那时间换空间的做法。

3.3修改默认对齐数

#pragma这个预处理指令可以帮助我们修改默认对齐数。

3.4结构体传参：结构体传参最好用指针传参！

复制代码

include <stdio.h>

// 定义一个简单的结构体
struct Point {
    int x;
    int y;
};

// 方式1：值传递（拷贝一份，不影响原数据）
void printPoint(struct Point p) {
    printf("x=%d, y=%d\n", p.x, p.y);
}

// 方式2：指针传递（可以修改原数据）
void movePoint(struct Point* p) {
    p->x += 10;  // 修改原数据
    p->y += 10;
}

int main() {
    struct Point p1 = { 3, 5 };

    // 值传递
    printPoint(p1);  // 输出: x=3, y=5

    // 指针传递（修改原数据）
    movePoint(&p1);  // 传入地址
    printPoint(p1);  // 输出: x=13, y=15

    return 0;
}

如果有错误的地方，欢迎大家批评指正！