C语言的struct结构体怎么创建
本篇内容主要讲解"C语言的struct结构体怎么创建",感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷,实用性强。下面就让小编来带大家学习"C语言的struct结构体怎么创建"吧!
一、本章重点
创建结构体
typedef与结构体的渊源
匿名结构体
结构体大小
结构体指针
其他
二、创建结构体
先来个简单的结构体创建
这就是一个比较标准的结构体
struct people{ int age; int id; char address[10]; char sex[5];};//不要少了分号。
需要注意的是不要少了分号。
那么这样创建结构体呢?
struct phone{ char brand[10];//品牌 int price;//价格}; struct people{ int age; int id; char address[10]; char sex[5]; struct phone;};
很显然,一个结构体是能够嵌套另一个结构体的。
没有这样的设计,这样做也行
struct people{ int age; int id; char address[10]; char sex[5]; char phone_brand[10]; int phone_price;};
但结构体中成员太多了是不利于我们后期的维护的,试问:假设有1000个成员,你能快速的找出你需要的成员吗?当有了分块的结构体,我们是能够迅速的定位和查看的。
????结构体能够嵌套另一结构体,那么结构体能否嵌套自己呢?
struct phone{ char brand[10]; int price; struct phone;};
这样做之后编译器会给你一个报错
原因是什么呢?
因为这个结构体的大小是未定义的,你能算出这个结构体的大小吗?这是不可能的!
既然大小不能确定,那么当你用这个结构体去创建变量,编译器该为这个变量开辟多大的空间呢?所有编译器在设计之初便杜绝了这种可能。
在提一个问题,结构体是否可以嵌套自己的结构体指针呢?
struct people{ int age; int id; char address[10]; char sex[5]; struct people* son[2];};
答案是:可以
这里并不存在空间该分配多少的问题,因为struct people*是指针类型,它的大小是确定的,在32位机器下是4字节,64为机器是8字节。
三、typedef与结构体的渊源
先上一段代码
struct people{ int age; int id;}a;//a代表什么? int main(){ a.age = 20; printf("%d\n", a.age); return 0;}
提问:a代表什么?
其实我们可以这样去看这个问题
struct people{int age;int id;} a; int main(){ a.age = 20; printf("%d\n", a.age); return 0;}
对比int b呢?
int b;struct people{int age;int id;} a; int main(){ a.age = 20; printf("%d\n", a.age); return 0;}
显然,struct people{int age;int id;}代表的是结构体类型,就像整形类型一样去创建变量。
那么这里的a就是结构体创建的变量。
这里也能明白结构体创建的最后为什么要保留分号。
那我们再看一段代码:
typedef struct people{ int age; int id;}a; int main(){ a.age = 20; printf("%d\n", a.age); return 0;}
此时加上typedef,a还能当结构体创建的变量吗?
显然不行,此时编译器会报错。
理解方式以上述一致。
typedef struct people{int age;int id;} a;
类似于
typedef struct people{int age;int id;} a;typedef int b;
此时的a就是struct people{int age;int id;}
typedef的作用是把struct people{int age;int id;}这一类型重命名为a。
不知道你有没有见过这样的代码
typedef struct people{ int age; int id;}b,a,*c; int main(){ a a1; b b1; c c1 = &a1; a1.age = 5; b1.age = 6; c1->age = 10; printf("%d %d %d\n", a1.age, b1.age, c1->age); return 0;}
你知道运行结果吗?
这里的b、a、c是什么呢?
这里我就不啰嗦了,a和b都是struct people{int age;int id;}结构体类型,c是struct people{int age;int id;}* 结构体指针类型。
运行结果:
那么再次提升一下
typedef struct people{ int age; int id;}b, a, c[20];这里的b、a、c代表什么呢?
期待着你动手解决这一问题。
四、匿名结构体
这就是一个匿名的结构体
struct{ int age; int id;}; int main(){ struct p1; p1.age = 10; printf("%d\n", p1.age); return 0;}
匿名结构体能这样创建结构体变量吗?
此时编译器会报错
这样的匿名结构体只能在创建结构体的时候定义好变量。
比如这样
struct{ int age; int id;}p1; int main(){ p1.age = 10; printf("%d\n", p1.age); return 0;}
接下来我们看下这段代码
typedef struct{ int age; int id;}people; int main(){ people p1; p1.age = 10; printf("%d\n", p1.age); return 0;}
这里我们重命名这个匿名结构体,即把这个结构体类型重命名为people。
那么我们自然可以用people类型来创建p1。也可创建p2、p3等等。
运行结果:
以下代码合法吗?
//匿名结构体类型struct{ int a; char b; float c; }x; struct{ int a; char b; float c; }a[20], *p; int main(){ //在上面代码的基础上,下面的代码合法吗? p = &x; return 0;}
警告: 编译器会把上面的两个声明当成完全不同的两个类型。 所以是非法的。
五、结构体大小
如何求结构体类型的大小?
这需要了解结构体成员在内存是怎么存储的。
你知道下面这段代码的运行结果吗?
struct people{ char a; int b; char c;}; int main(){ struct people p1; printf("%d\n", sizeof(p1));//大小是6吗? return 0;}
char是一字节大小
int是四字节大小
char是一字节大小
直接相加等于6
那么这个结构体的大小是6吗?
但我们发现答案是12
这是为什么呢?
简单来说编译器为了读取内存时提升效率和避免读取出错,它做了内存对齐的操作。
什么是内存对齐?
就是让数据安排在合适的位置上所进行的对齐操作。
为什么要内存对齐?
一、移植原因
1.不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的;
2.某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据,否则抛出硬件异常。
二、性能原因:
为了访问未对齐的内存,处理器需要作两次内存访问;而对齐的内存访问仅需要一次访问。
对齐规则:
Windows中默认对齐数为8,Linux中默认对齐数为4
一:第一个数据成员从偏移地址为0的地方开始存放。
二:对齐数:等于默认对齐数与与该成员大小的较小值。
三:从第二成员开始,从它对齐数的整数倍的偏移地址开始存放。
四:最后结构体的大小需要调整为最大对齐数的整数倍。
最大对齐数:即所有成员对齐数中最大的对齐数。
struct people{ char a; int b; char c;};
解析:
第一个为char,直接放在偏移地址为0的位置处。
第二个为int,它的自身大小为4,比默认对齐数小,所以它的对齐数是4。
4是4的整数倍,所以在偏移地址为4处开始放数据。
第三个为char,自身大小为1,比默认对齐数小,它的对齐数是1。
8是1的整数倍,从偏移地址为8的位置开始放。
总大小为9,不是最大对齐数的整数倍
要浪费3个空间,调整后为12。
我们再看看下面这段代码:
将char 和 int成员变量交换位置后,这结构体的大小还是12吗?
struct people{ char a; char c; int b;}; int main(){ struct people p1; printf("%d\n", sizeof(p1));//大小是多少呢? return 0;}
解析:
第一个:直接从0处开始放
第二个是char:对齐数是1,1是1的整数倍,从偏移地址为1的位置开始放。
第二个是int:对齐数是4,4是4的整数倍,从偏移地址为4的位置开始放。
放好各个成员变量后,总大小是8,是最大对齐数(4)的整数倍,不需要调整。
因此这个结构体的大小是8.
再来看看下面这个如何?
struct people{ char a; int b; short c[2]; char d;}; int main(){ struct people p1; printf("%d\n", sizeof(p1));//大小是6吗? return 0;}
解析:
第一个成员是char,直接放再0地址处。
第二个成员是int,对齐数是4,从偏移地址为4的位置处开始存放。
第三个成员是short[2],关于数组,它的对齐数是首元素的大小与默认对齐数的较小值,这里它的对齐数是2,然后从偏移地址为8处开始存放4个字节。
第四个成员是char,对齐数是1,直接放开12位置处。
总大小是13,最大对齐数是4,不是最大对齐数的整数倍,需要对齐到最大对齐数的整数倍,浪费3字节大小,对齐到16.
所以这个结构体的大小是16.
六、结构体指针
先创建一个结构体
struct people{ char a; int b;};
然后用该结构体创建变量,再用结构体指针指向该变量。
int main(){ struct people p1; struct people* p = &p1; return 0;}
所谓结构体指针,即指向结构体的指针。
正如整形指针,即指向整形的指针。
访问变量方式1:
int main(){ struct people p1; struct people* p = &p1; p1.a = 'a'; p1.b = 10; printf("%c %d\n", p1.a, p1.b); return 0;}
访问变量方式2:
int main(){ struct people p1; struct people* p = &p1; p->a = 'a'; p->b = 10; printf("%c %d\n", p->a, p->b); return 0;}
访问变量方式3:
int main(){ struct people p1; struct people* p = &p1; (*p).a = 'a'; (*p).b = 10; printf("%c %d\n", (*p).a, (*p).b); return 0;}
到此,相信大家对"C语言的struct结构体怎么创建"有了更深的了解,不妨来实际操作一番吧!这里是网站,更多相关内容可以进入相关频道进行查询,关注我们,继续学习!