【c语言】——结构体千字解读，看完你肯定不会有任何结构体的疑惑

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一.前言

在学习初期，我们接触了很多整型，浮点型，字符型等变量，其实结构体从整体上看和他们都差不多

其实现阶段对结构体有疑惑的无疑是

1.用的少，老是忘记怎么用 

2.对结构体的知识点不是很牢，经常弄混

第一点只能自己找题目练习，第二点不用担心，看完就可以豁然开朗了

 二.结构体的声明

首先先看结构体的模板：

struct stu{member - list//成员列表}variable - list;//变量列表，最后有一个分号不要忘记

例如表述一个学生

struct stu{char name[20];//名字int age;//年龄char sex[5];//性别};//分号不能丢

这里的变量其实有两种表示方法，比如可以想模板一样在后面加上变量名就可以

struct stu{char name[20];int age;char sex[5];}s,a,b;

因为之前说过他整体上和其他类型差不多，所以，也可以像其他类型一样在main函数里面创建

（细细品味这句话）

struct stu{char name[20];int age;char sex[5];}int main(){struct stu s;//创建结构体变量时，要把结构体的名字写全，不能只写一个structreturn 0;}

下面就到了容易弄混的地方了，也就是这里导致很多人忘记在结构体后面创建变量一会是变量，一会又是结构体的名字

typedef struct stu{char name[20];int age;char sex[5];}stu;//这里因为前面的typedef所以这个结构体的名字就变成了stu;//后面在创建变量的时候就可以直接使用stu了；

以上就是结构体的基本声明和创建还有一些容易弄混的地方，其实结构体还有一些特殊的声明

结构体声明的时候可以 不完全声明，这种叫做匿名结构体类型

struct {//没有名字char name[20];int age;char sex[5];}stu;

从这里你可以很清楚的看到这种声明方式和上面的不一样，既然不一样，那肯定是有区别的，

区别就在于这种匿名结构体只能使用一次，也就是说它只能在结构体后面创建变量，不能在main函数中重复创建，也就是说匿名结构体创建的变量，都在main函数之外，都是全局变量

还有就是如果你创建两个匿名结构体，编译器会认为他们是不同类型的，因为他们没有确定的类型名。但是这种匿名结构体也有好处，就是嵌套在结构体的结构体为匿名的时候，可以直接访问，这样比较方便，反之还需要特殊引用去处理，这里不展示了，知道就好

三.结构体的自引用

 顾名思义，就是自己引用自己

但也没有我们想的那么简单，下面看一段代码思考一下就知道了

struct stu {int age;struct stu s;};//思考这个结构体有多大？

 这个结构体会大到无穷，就感觉像一个无限的递归一样，所以是不合理的

正确的应该是把第二个元素换成指针形式，这样通过指针我们就知道这个结构体是多大了，

struct stu {int age;struct stu* next;};

 这里用到了数据结构的知识，知道有这么回事就行了

上面说了结构体的大小问题，那么我们是怎么去计算结构体大小的呢？

四.结构体内存对齐

首先先看下面一段代码

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include<iostream>using namespace std;struct stu {char b;int age;char a;};struct node {char a;char b;int age;};int main(){cout << sizeof(struct stu) << endl;cout << sizeof(struct node);}

计算的是他们的大小，可以先思考一下，他们的大小是否相同

这么可以看到是不一样的，这是因为结构体有自己的内存对齐规则

  1.结构体的第一个成员对齐到和结构体变量的起始位置偏移量为0的地址处

  2.其他成员对齐到某个数字（对齐数）的整数倍处

对齐数=编译器默认的一个对齐数和变量本身大小的较小值

  3.结构体的总大小为最大对齐数的整数倍

  4.如果嵌套了结构体的时候，结构体的整体大小就是所以最大对齐数的整数倍

很多人应该看完，还是一头雾水，就用上面的例子来解释

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include<iostream>using namespace std;struct stu {char b;//大小为1，默认对齐数是8（编译器不一样，默认对齐数就不一样），1<8那么1是他的对齐数int age;//同理，他的对齐数是4；char a;//对齐数是1；};//那么从第一个规则我们可以知道，第一个变量是在偏移量为0处也就是第一个位置，占一个字节//因为第二个变量对齐数是4，（2，3不是4的整数倍，但4是）所以第二个变量从第四给字节开始往后占4个字节//第三个变量对齐数是1，第二个变量以后来到了第8个字节位置，所以又8是1的整数倍，所以把它放进去//最后他们三个变量的最大对齐数是4，所以看9是否是4的整数倍（因为从0开始到8一共9个字节），是，那么它的大小就是9，不是，则往后找，直到找到4的倍数位置，所以这里找到12；struct node {char a;char b;int age;};//这里的计算可以照猫画虎，很容易就得出它的大小为8；int main(){cout << sizeof(struct stu) << endl;cout << sizeof(struct node);}

对齐规则你可以用不到，但是你不能不知道，这里只是用文字进行描述，没有画图，如果有什么疑问可以在评论区发言

五. 结构体传参

结构体传参可以分为两种，结构体传参和结构体地址传参

 虽然分为两种方式，但是大多都是用的结构体地址传参，因为用结构体传参参数压栈的系统开销比较大，所以一般不用第一种

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include<iostream>using namespace std;struct stu {int age;char name[20];};void print(struct stu* p) {cout << p->age;//指针用->,变量用.}//void print(struct stu p){cout<<p.age;}int main(){struct stu s = { 20,"sdadasd" };print(&s);//print(s);return 0;}

六.结构体实现位段

1.位段的成员必须是unsigned int ,int ,signed int或者是char类型

2.位段的成员名后面一个冒号和一个数字

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include<iostream>using namespace std;struct stu {//开始的时候会创建一个字节的空间，然后放进去，如果不够再创建一个字节int a : 2;//这里的数字代表2位二进制位，下面同理int b : 5;int c : 10;int d : 30;};int main(){struct stu s = { 0 };s.a = 10;//转化位二进制，然后放进开辟的空间里面去，可能空间不够会有一部分截断s.b = 12;s.c = 3;s.d = 4;return 0;}

为什么要有位端呢，其实它的作用就是节省空间，但是它也有弊端，就是不能跨平台而且涉及了很多不确定的因素。

这里还有一个点就是位段的几个成员是共用一个字节的，所以我们在输入的时候，直接用scanf取地址输入是不行的，因为内存中分配一个地址，一个字节内部的bit位是没有地址的。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include<iostream>using namespace std;struct stu {int a : 2;int b : 5;int c : 10;int d : 30;};int main(){struct stu s = { 0 };scanf("%d". & s.a);//错误//正确int x;scanf("%d", &x);s.a = x;return 0;}

如果你看到这里，那么相信你一定对结构体有一定的了解和理解了，下面就是多去练习，发现问题

希望这篇文章对大家有帮助，如果有任何疑问可以发在评论区

后面会更新动态内存和文件的相关知识，请持续关注我

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