C语言结构体(struct)
来源:互联网 发布:linux开启ftp服务 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 14:37
今天复习一下struct,顺便挖掘一下以前没注意的小细节:
基本定义:结构体,通俗讲就像是打包封装,把一些有共同特征(比如同属于某一类事物的属性,往往是某种业务相关属性的聚合)的变量封装在内部,通过一定方法访问修改内部变量。
结构体定义:
第一种:只有结构体定义
struct stuff{ char job[20]; int age; float height;};
第二种:附加该结构体类型的“结构体变量”的初始化的结构体定义
//直接带变量名Huqinweistruct stuff{ char job[20]; int age; float height;}Huqinwei;
也许初期看不习惯容易困惑,其实这就相当于:
struct stuff{ char job[20]; int age; float height;};struct stuff Huqinwei;
第三种:如果该结构体你只用一个变量Huqinwei,而不再需要用
struct stuff yourname;去定义第二个变量。
那么,附加变量初始化的结构体定义还可进一步简化出第三种:
struct{ char job[20]; int age; float height;}Huqinwei;把结构体名称去掉,这样更简洁,不过也不能定义其他同结构体变量了——至少我现在没掌握这种方法。
结构体变量及其内部成员变量的定义及访问:
绕口吧?要分清结构体变量和结构体内部成员变量的概念。
就像刚才的第二种提到的,结构体变量的声明可以用:
struct stuff yourname;其成员变量的定义可以随声明进行:
struct stuff Huqinwei = {"manager",30,185};
也可以考虑结构体之间的赋值:
struct stuff faker = Huqinwei;//或 struct stuff faker2;// faker2 = faker;打印,可见结构体的每一个成员变量一模一样
如果不使用上边两种方法,那么成员数组的操作会稍微麻烦(用for循环可能好点)
Huqinwei.job[0] = 'M'; Huqinwei.job[1] = 'a'; Huqinwei.age = 27; Huqinwei.height = 185;
结构体成员变量的访问除了可以借助符号".",还可以用"->"访问(下边会提)。
引用(C++)、指针和数组:
首先是引用和指针:
int main(){ struct stuff Huqinwei; struct stuff &ref = Huqinwei; ref.age = 100; printf("Huqinwei.age is %d\n",Huqinwei.age); printf("ref.age is %d\n",ref.age); struct stuff *ptr = &Huqinwei; ptr->age = 200; printf("Huqinwei.age is %d\n",Huqinwei.age); printf("ptr->age is %d\n",Huqinwei.age);//既然都写了,把指针引用也加上吧 struct stuff *&refToPtr = ptr; refToPtr->age = 300; printf("Huqinwei.age is %d\n",Huqinwei.age); printf("refToPtr->age is %d\n",refToPtr->age);}
更正:之前给引用的初始化语句写错了,而且没注明引用是纯C中没有的东西(在这么个以C为幌子的博客中)。
引用是C++特有的一个机制,必须靠编译器支撑,至于引用转换到C中本质是什么,我有个帖子写过
结构体也不能免俗,必须有数组:
struct test{ int a[3]; int b;};//对于数组和变量同时存在的情况,有如下定义方法: struct test student[3] = {{{66,77,55},0}, {{44,65,33},0}, {{46,99,77},0}};//特别的,可以简化成: struct test student[3] = {{66,77,55,0}, {44,65,33,0}, {46,99,77,0}};
变长结构体
可以变长的数组
#include <stdio.h>#include <malloc.h>#include <string.h>typedef struct changeable{ int iCnt; char pc[0];}schangeable;main(){ printf("size of struct changeable : %d\n",sizeof(schangeable)); schangeable *pchangeable = (schangeable *)malloc(sizeof(schangeable) + 10*sizeof(char)); printf("size of pchangeable : %d\n",sizeof(pchangeable)); schangeable *pchangeable2 = (schangeable *)malloc(sizeof(schangeable) + 20*sizeof(char)); pchangeable2->iCnt = 20; printf("pchangeable2->iCnt : %d\n",pchangeable2->iCnt); strncpy(pchangeable2->pc,"hello world",11); printf("%s\n",pchangeable2->pc); printf("size of pchangeable2 : %d\n",sizeof(pchangeable2));}
运行结果
size of struct changeable : 4size of pchangeable : 4pchangeable2->iCnt : 20hello worldsize of pchangeable2 : 4
结构体本身长度就是一个int长度(这个int值通常只为了表示后边的数组长度),后边的数组长度不计算在内,但是该数组可以直接使用。
(说后边是个指针吧?指针也占长度!这个是不占的!原理很简单,这个东西完全是数组后边的尾巴,malloc开辟的是一片连续空间。其实这不应该算一个机制,感觉应该更像一个技巧吧)
20160405补充:
非弹性数组不能用"char a[]"这种形式定义弹性(flexible)变量,必须明确大小。
弹性数组在结构体中,下面的形式是唯一允许的:
struct s{ int a; char b[] ;};
顺序颠倒会让b和a数据重合,会在编译时不通过。
char b[] = "hell";也不行(C和C++都不行)
struct s2{// char a[] = "hasd" ;// int c;};int main(){ struct s2 s22; struct s2 s23; struct s2 s24; struct s2 s25;}
例外的是,C++唯独不给带弹性数组的结构体分配空间(可能怕和变长结构体机制产生某种冲突,比如大小怎么算):
struct s{ char b[] ;};
struct s{// char b[] ;};C++中两者是不一样的,空的结构体反而“大”(sizeof()返回1)
20160321补充:这个机制利用了一个非常重要的特性——数组和指针的区别!数组和指针在很多操作上是一样的,但是本质不一样。最直观的,指针可以改指向,数组不可以,因为数组占用的每一个内存地址都用来保存变量或者对象,而指针占用的内存地址保存的是一个地址,数组没有单独的保存指向地址的这样一个结构。数组的位置是固定的,正如指针变量自身的位置也是固定的,改的是指针的值,是指向的目标地址,而因为数组不存储目标地址,所以改不了指向。企图把地址强制赋值给数组的话,也只是说把指针赋值给数组,类型不兼容。
结构体嵌套:
结构体嵌套其实没有太意外的东西,只要遵循一定规律即可:
//对于“一锤子买卖”,只对最终的结构体变量感兴趣,其中A、B也可删,不过最好带着struct A{ struct B{ int c; } b;}a;//使用如下方式访问:a.b.c = 10;特别的,可以一边定义结构体B,一边就使用上:
struct A{ struct B{ int c; }b; struct B sb;}a;使用方法与测试:
a.b.c = 11; printf("%d\n",a.b.c); a.sb.c = 22; printf("%d\n",a.sb.c);结果无误。
但是如果嵌套的结构体B是在A内部才声明的,并且没定义一个对应的对象实体b,这个结构体B的大小还是不算进结构体A中。
结构体与函数:
关于传参,首先:
void func(int);func(a.b.c);把结构体中的int成员变量当做和普通int变量一样的东西来使用,是不用脑子就想到的一种方法。
另外两种就是传递副本和指针了 :
//struct A定义同上//设立了两个函数,分别传递struct A结构体和其指针。void func1(struct A a){ printf("%d\n",a.b.c);}void func2(struct A* a){ printf("%d\n",a->b.c);}main(){ a.b.c = 112; struct A * pa; pa = &a; func1(a); func2(&a); func2(pa);}
占用内存空间:
struct结构体,在结构体定义的时候不能申请内存空间,不过如果是结构体变量,声明的时候就可以分配——两者关系就像C++的类与对象,对象才分配内存(不过严格讲,作为代码段,结构体定义部分“.text”真的就不占空间了么?当然,这是另外一个范畴的话题)。
结构体的大小通常(只是通常)是结构体所含变量大小的总和,下面打印输出上述结构体的size:
printf("size of struct man:%d\n",sizeof(struct man)); printf("size:%d\n",sizeof(Huqinwei));结果毫无悬念,都是28:分别是char数组20,int变量4,浮点变量4.
下边说说不通常:
对于结构体中比较小的成员,可能会被强行对齐,造成空间的空置,这和读取内存的机制有关,为了效率。通常32位机按4字节对齐,小于的都当4字节,有连续小于4字节的,可以不着急对齐,等到凑够了整,加上下一个元素超出一个对齐位置,才开始调整,比如3+2或者1+4,后者都需要另起(下边的结构体大小是8bytes),相关例子就多了,不赘述。
struct s{char a;short b;int c;}相应的,64位机按8字节对齐。不过对齐不是绝对的,用#pragma pack()可以修改对齐,如果改成1,结构体大小就是实实在在的成员变量大小的总和了。
和C++的类不一样,结构体不可以给结构体内部变量初始化,。
如下,为错误示范:
#include<stdio.h>//直接带变量名Huqinweistruct stuff{// char job[20] = "Programmer";// char job[];// int age = 27;// float height = 185;}Huqinwei;
PS:结构体的声明也要注意位置的,作用域不一样。
C++的结构体变量的声明定义和C有略微不同,说白了就是更“面向对象”风格化,要求更低。
那么熟悉了常用方法,都要注意哪些常犯错误呢,见C语言结构体常见错误。
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