自定義型別 結構體 記憶體對齊 ，位段，列舉，聯合

2021-10-10 18:59:17 字數 3057 閱讀 7716

結構體的基礎知識

結構是一些值的集合，這些值稱為成員變數。結構的每個成員可以是不同型別的變數。

1.結構的宣告

struct tag //結構體型別名


;
注意：

1. 宣告結構體型別時，必須用關鍵字struct，這裡的tag可以省略，但最好不要省略。

2. 這裡只是宣告了結構體型別，實際並不占用記憶體，只有定義了結構體變數，才占用記憶體。

3. 結構體每個成員可以是相同或不同的型別的變數，但必須至少有乙個成員變數。

比如描述乙個學生：

struct stu


;//注意，分號不能丟
2.結構體的自引用

在結果體中包含乙個型別

struct student


;
不論是什麼型別的指標，在32位平台上所佔的均是4位元組，64位平台上均是8位元組，這樣，結構體變數的大小就可以確定了。

3.結構體變數的定義和初始化

（1）結構體宣告的同時定義變數

struct student


s=;
（2）宣告結構體後再定義變數

struct student


;struct student s=


;
（3）結構體成員的訪問

結構體成員的訪問有下述兩種方法：一是通過結構體變數進行訪問，二是通過結構體指標進行訪問。

struct student


ps;struct student s=


;ps=


&s;
（1）通過結構體變數進行訪問：

printf


("%s\n"


,s.name)


;
（2）通過結構體指標進行訪問：

printf


("%s\n"


,ps->name)


;
先看看下面倆個例子：

struct a


;struct b


;
結構體a的所佔記憶體為：12位元組。結構體b所佔記憶體為：8位元組。

兩個結構體的成員構成完全相同，除了順序不同，為什麼所佔的記憶體不同呢？這裡，就涉及到結構體的記憶體對齊問題：

結構體內存對齊規則：

（1）結構體第乙個成員變數始終在偏移量為0的位址處

（2）其他結構體成員變數的偏移量在對齊數的整數倍處。對齊數：編譯器預設的對齊數與自身型別所佔大小的最小值，vs預設為8，linux預設為4。

（3）結構體的最大小必須是最大對齊數的整數倍

（4）如果巢狀了結構體，巢狀的結構體的對齊數即為自己的最大對齊數。

解析：在結構體a中，第乙個成員變數偏移量為0，佔1個位元組，第二個成員變數，對齊數為4，佔4個位元組，所以從偏移量為4處開始放置4個位元組，第三個成員對齊數為1，佔乙個位元組，所以從偏移量為8處開始放置1個位元組，此時，共占用了9個位元組，但考慮到規則（3），最大對齊數為4，所以共占用12個位元組。結構體b可用相同的方法考慮得到。

注意：結構體內存對齊是拿空間來換取時間

5.修改預設對齊數

#pragma pack(n);


//n為對齊數
6.結構體傳參

結構體傳參與陣列相同，統一傳送結構體指標。

位段的宣告與結構體是類似的，只有兩點不同：

（1）位段的成員必須是整型或字元型

（2）位段的成員名後面有乙個冒號和乙個數字

例如：

struct a


;
位段a的所佔記憶體是多少呢？

首先，a是int型的，會開闢32個位元位，而變數a只占用2個位元位，然後，變數b緊接著a占用10個位元位，此時還剩餘20個位元位，而變數c需要25個位元位，而剩餘的20個位元位不夠容納，所以會在開闢乙個整型的大小，來存放變數c的25個位元位，所以，該位段共占用8個位元組。

列舉型別就是可以將其成員一一枚舉出來的，比如一周的7天，可以從周一到周天一一枚舉出來。

（1）列舉型別的定義

enum weekday


;
注意：

（1）列舉型別的宣告必須使用關鍵字enum

（2）除最後乙個列舉成員無符號外，其餘用逗號分隔

（3）列舉成員都是有值的，預設從0開始，也可以賦初值，之後的成員從初值開始往後依次加1。所以，列舉成員也被稱為列舉常量

（2）列舉變數的定義和賦值

列舉變數的定義與結構體類似，但賦值時只能用列舉常量進行賦值。

共用體的特點是各個成員共用一塊記憶體空間

（1）聯合型別宣告

union u


;
因為聯合體成員變數共用一塊記憶體，所以該聯合體型別所佔的記憶體為4位元組。

（2）共用體變數的定義及使用

union u


un;
此時，&(un.c)和&(un.i)的結果是相同的。
因此，可以用共用體型別判斷計算機的大小端問題

（3）共用體大小的計算

共用體也需要考慮記憶體對齊問題：

（1）共用體的大小至少是最大成員的大小

（2）當最大成員的大小不是最大對齊數的整數倍時，共用體的大小要是最大對齊數的整數倍。

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