结构体的使用及注意点

来源：互联网发布：java web权限管理框架编辑：程序博客网时间：2024/05/20 18:54

结构体

为什么会出现结构体？

在实际生活和工作中，有些数据是有内在联系，且成组出现。如：一个学生的学号、姓名，性别，地址，和成绩等，都属于一个学生所具有的特点。但系统提供的已经定义好的数据类型，如：int、char、float 等定义的变量之间具有相互独立、无内部联系的特点。
数组只能存储同一类型的数据。

故，出现了由不同类型数据组成的组合型的自定义的数据结构，即：结构体。

结构体类型的创建

struct Tag //结构体类型的名字
{
成员表列 //也称"域表"，每个成员的类型声明格式为：类型名成员名； //结构的成员可以是标量、数组、指针，甚至是其他结构体。
};
例如：
struct Student //声明一个结构体的类型为：struct Student
{
char name[20]; //姓名
char Id[20]; //学号
char sex; //性别
int age; //年龄
};

结构体的初始化

简单结构体初始化 struct Point //点的坐标
{
int x;
int y;
}p1={1,2}; //声明同时定义怕p1并初始化 struct Point p2={3,4}; //定义点p2并初始化
嵌套结构体初始化 struct Node
{ int data;
struct Point p; //嵌套结构体
struct Node* next;
}n1 = {10, {4,5}, NULL};

结构体的内存对齐

为提高cpu访存效率，以空间换时间，采用内存对齐规则：例如：假设cpu访问的为4的倍数的地址，如下，存储时未进行内存对齐，在访问b变量时，需要访问两次内存，大大降低了cpu访问内存的效率。

第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处 (第一个成员不需要对齐，但其具有对齐数)
其他成员变量要对齐到某个数字（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大小的较小值。
VS中默认的值为8 (#pragma pack(1/2/4/8) //调整默认对齐数)
Linux中的默认值为4 (#pragma pack(1/2) //只能调整为比系统默认对齐数小的对齐数)
结构体总大小为最大对齐数（每个成员变量除了第一个成员都有一个对齐
数）的整数倍。
如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对齐到自己的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（含嵌套结构体的对齐数）的整
数倍。

结构体成员变量的顺序设定的原则：

优先考虑可读性(将相关内容变量定义在一起)
在优化考虑内存占用最小化

位段，位段的内存分配大小

struct A
{
int _a:2;
int _b:5;
int _c:30;
};
例如：下例中，开辟的第一个4字节空间剩25bit不够_c需要使用30bit时，有些系统选择重新开辟空间将_c放于另一个新内存处，而有些系统则选择先用_c的前25bit填满剩下的25bit，再让_c剩下的5bit占用新的内存空间。

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 （属于整形家
族）类型
2. 位段的空间上是按照需要以4个字节（ int ）或者1个字节（ char ）的方式来开辟
的。
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

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