C語(yǔ)言可謂是編程界的傳奇語(yǔ)言,歷經(jīng)幾十年,依然排名前列。 前不久還寫(xiě)了一篇文章《2019年11月C語(yǔ)言接近Java》,說(shuō)了C語(yǔ)言是比較受歡迎的一種語(yǔ)言,有望在年底超過(guò)JAVA,再次成為第一名。 本文主要說(shuō)的是C語(yǔ)言中的結(jié)構(gòu)體,結(jié)構(gòu)體是C語(yǔ)言中重要的一部分內(nèi)容,也是C語(yǔ)言中常用的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 一、關(guān)于結(jié)構(gòu)體在C語(yǔ)言中,結(jié)構(gòu)體(struct)指的是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),是C語(yǔ)言中復(fù)合數(shù)據(jù)類(lèi)型(aggregate data type)的一類(lèi)。 結(jié)構(gòu)體可以被聲明為變量、指針或數(shù)組等,用以實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)體同時(shí)也是一些元素的集合,這些元素稱(chēng)為結(jié)構(gòu)體的成員(member),且這些成員可以為不同的類(lèi)型,成員一般用名字訪問(wèn)。 結(jié)構(gòu)體的定義如下所示:
structtag{member-list}variable-list; 其中:
struct為結(jié)構(gòu)體關(guān)鍵字;
tag為結(jié)構(gòu)體的標(biāo)志;
member-list為結(jié)構(gòu)體成員列表,其必須列出其所有成員;
variable-list為此結(jié)構(gòu)體聲明的變量。
在一般情況下:tag、member-list、variable-list這3部分至少要出現(xiàn)2個(gè)。二、結(jié)構(gòu)體常規(guī)定義不同的定義,應(yīng)用在不同場(chǎng)景,所以,我們編程時(shí)需要結(jié)合實(shí)際情況來(lái)定義結(jié)構(gòu)體。
方法1:
定義結(jié)構(gòu)體stu,此時(shí)結(jié)構(gòu)體相當(dāng)于一個(gè)類(lèi)型,比如int,如需使用此結(jié)構(gòu)體,方法同int.
struct stu{ char aa; short bb;intcc;}; struct stu stu1, stu2;
方法2:
定義結(jié)構(gòu)體stu同時(shí)定義需要使用的結(jié)構(gòu)體變量stu1, stu2。如后面再需要定義結(jié)構(gòu)體變量,方法同1.
struct stu{ char aa; short bb;intcc;}stu1, stu2; struct stu stu3;
方法3:
定義結(jié)構(gòu)體時(shí),結(jié)構(gòu)體名稱(chēng)缺省,同時(shí)定義結(jié)構(gòu)體變量stu1,stu2。但后面不可再定義結(jié)構(gòu)體變量。
struct{ char aa; short bb;intcc;}stu1, stu2;
提示:
這里不能像上面再定義結(jié)構(gòu)體變量:(以下錯(cuò)誤)
structstu3;struct stu stu3;
三、使用typedef定義結(jié)構(gòu)體這里先簡(jiǎn)單說(shuō)下typedef.
在C和C++編程語(yǔ)言中,typedef是一個(gè)關(guān)鍵字。它用來(lái)對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)類(lèi)型取一個(gè)別名,目的是為了使源代碼更易于閱讀和理解。它通常用于簡(jiǎn)化聲明復(fù)雜的類(lèi)型組成的結(jié)構(gòu) ,但它也常常在各種長(zhǎng)度的整數(shù)數(shù)據(jù)類(lèi)型中看到,例如size_t和time_t。 維基百科
方法4:
使用typedef定義結(jié)構(gòu)體同時(shí),給stu結(jié)構(gòu)體別名STU,后續(xù)定義可不用使用struct stu,直接使用STU即可。
typedef struct stu{ char aa; short bb;intcc;}STU; STU stu1;
你會(huì)發(fā)現(xiàn),其實(shí)就是通過(guò)關(guān)鍵字typedef,將STU取代了struct stu。
當(dāng)然,也可以這么用:
struct stu stu1;
上面這種定義就失去了typedef的意思,所以不推薦。
方法5:
使用typedef定義結(jié)構(gòu)體時(shí),省掉結(jié)構(gòu)體第一個(gè)別名stu,直接在后面加STU,使用方法同上。
typedef struct{ char aa; short bb; int cc;}STU; STU stu1;
方法6:
還有一種符合語(yǔ)法規(guī)則,但意義不大的定義方式。
typedef struct stu{ char aa; short bb; int cc;}; struct stu stu1;
以上這些定義方式算是語(yǔ)法的知識(shí),如果還不懂,請(qǐng)?jiān)俅螐?fù)習(xí)一下。
四、結(jié)構(gòu)體大小計(jì)算
結(jié)構(gòu)體的大小,我相信很多人都沒(méi)搞明白。實(shí)際編程中也是很多地方都在應(yīng)用,比如:存儲(chǔ)、拷貝結(jié)構(gòu)體時(shí)都會(huì)牽涉到結(jié)構(gòu)體大小的問(wèn)題。
1.對(duì)比兩結(jié)構(gòu)體大小,一樣嗎?
結(jié)構(gòu)體1:
struct stu{ char aa; short bb; char cc;}stu1;
結(jié)構(gòu)體2:
struct stu{ char aa; char bb; short cc;}stu2;
答案是不一樣。程序測(cè)試得出sizeof(stu1)=6, sizeof(stu2)=4. 2.分析不一樣原因
結(jié)構(gòu)體計(jì)算要遵循字節(jié)對(duì)齊原則,一般滿(mǎn)足三個(gè)準(zhǔn)則:
1)結(jié)構(gòu)體變量的首地址能夠被其最寬基本類(lèi)型成員的大小所整除;
2)結(jié)構(gòu)體每個(gè)成員相對(duì)于結(jié)構(gòu)體首地址的偏移量(offset)都是成員大小的整數(shù)倍,如有需要編譯器會(huì)在成員之間加上填充字節(jié);
3)結(jié)構(gòu)體的總大小為結(jié)構(gòu)體最寬基本類(lèi)型成員大小的整數(shù)倍,如有需要編譯器會(huì)在最末一個(gè)成員之后加上填充字節(jié);
對(duì)于上面結(jié)構(gòu)體stu1來(lái)說(shuō),最大字節(jié):2字節(jié),順序是 char->short->char:
2個(gè)字節(jié)
| 第一個(gè)char占一個(gè)字節(jié) | 多的這一個(gè)補(bǔ)0,只是占位作用 |
| short 剛好占2個(gè)字節(jié) | |
| 第二個(gè)char也占1個(gè) |
多的這一個(gè)補(bǔ)0 |
對(duì)于上面結(jié)構(gòu)體stu2來(lái)說(shuō),最大字節(jié):2字節(jié),順序是 char->char->short:
| 第一個(gè)char占一個(gè)字節(jié) | 第二個(gè)char占一個(gè)字節(jié) |
| short 剛好占2個(gè)字節(jié) |
通過(guò)上面兩個(gè)表格,相信你應(yīng)該明白了,改成4字節(jié)的int,原理一樣。
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