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一：结构体

首先结构体我们有一个非常重要的规则 非常重要：

我们允许在初始化时自动将字符串字面量复制到字符数组中，但这不是通过赋值操作完成的，而是在初始化时直接进行的。然而，这要求整个初始化表达式是在结构体初始化列表中，而不是在结构体定义之后作为赋值操作。

就是说在结构体初始化之后s1.age=20可以，但是s1.name="abcdef"不行

<code>#include <stdio.h>

#include <string.h>

struct stu

{

char name[20];

int age;

char sex;

};

int main()

{

struct stu s1 = { .name = "lisi", .age = 18, .sex = 'F' };

// 修改字符数组类型的成员

strcpy(s1.name, "abcdef");

但是s.name="abcdef"不合法code>

// 打印修改后的结构体成员以验证

printf("Name: %s, Age: %d, Sex: %c\n", s1.name, s1.age, s1.sex);

return 0;

}

在C语言中，结构体初始化之后，对于非数组（或更具体地说，非字符数组）类型的成员，如 int 或 char，您可以直接使用赋值操作符（=）来修改它们的值。这是为什么呢？

因此，s1.age = 20; 是完全合法的。 然而，对于字符数组（如 char name[20];），情况就不同了。您不能直接使用赋值操作符将一个新的字符串字面量（如 “abcdef”）赋给字符数组，因为字符串字面量在内存中是一个常量，而数组名在大多数情况下表示数组首元素的地址（尽管它本身不是一个左值，但在初始化时是一个例外）。

如果您想在结构体初始化之后修改字符数组类型的成员，您需要使用字符串处理函数，如 strcpy

<code>struct Node

{

int data;

struct Node next;

};

上述代码正确吗？如果正确，那 sizeof(struct Node) 是多少？

仔细分析，其实是不行的，因为⼀个结构体中再包含⼀个同类型的结构体变量，这样结构体变量的大小就会⽆穷的大，是不合理的。（一直引用无穷无尽）

正确方法：这里我放一个指针：我就可以不去解引用，这样就不会一直访问了，或者置为NULL

struct Node

{

int data;

struct Node* next;

};

在结构体自引用使用的过程中，夹杂了 typedef 对匿名结构体类型重命名，也容易引⼊问题，看看

下⾯的代码，可行吗？

typedef struct

{

int data;

Node* next; **还没重新命名你就用上了？**

}Node;

所以说那样不行：这样就正确了，要有名字，然后用重命名之前的类型名字

typedef struct Node

{

int data;

struct Node* next;

}Node;

3：结构体的对齐规则

3.1：首先掌握对齐规则

结构体的第⼀个成员对齐到和结构体变量起始位置偏移量为0的地址处其他成员变量要对齐到某个数字（对齐数）的整数倍的地址处。

对齐数 = 编译器默认的⼀个对齐数 与 该成员变量大小的较小值。

VS 中默认的值为 8Linux中 gcc 没有默认对齐数，对齐数就是成员自身的大小

结构体总大小为最大对齐数（结构体中每个成员变量都有⼀个对齐数，所有对齐数中最⼤的）的

整数倍。如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体成员对齐到自己的成员中最⼤对齐数的整数倍处，结构

体的整体大小就是所有最大对齐数（含嵌套结构体中成员的对齐数）的整数倍。

#include <stdio.h>

int main()

{

// 练习1

struct S1

{

char c1;

int i;

char c2;

};

printf("%d\n", sizeof(struct S1)); 12

//练习2

struct S2

{

char c1;

char c2;

int i;

};

printf("%d\n", sizeof(struct S2));8

//练习3

struct S3

{

double d;

char c;

int i;

};

printf("%d\n", sizeof(struct S3));16

//练习4-结构体嵌套问题

struct S4

{

char c1;

struct S3 s3;

double d;

};

printf("%d\n", sizeof(struct S4));32

return 0;

}

3.2 为什么存在内存对齐?

平台原因 (移植原因)：

不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的；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。性能原因：

数据结构(尤其是栈)应该尽可能地在自然边界上对齐。原因在于，为了访问未对⻬的内存，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。假设⼀个处理器总是从内存中取8个字节，则地

址必须是8的倍数。如果我们能保证将所有的double类型的数据的地址都对⻬成8的倍数，那么就可以

⽤⼀个内存操作来读或者写值了。否则，我们可能需要执⾏两次内存访问，因为对象可能被分放在两

个8字节内存块中。

总体来说：结构体的内存对⻬是拿空间来换取时间的做法。

那在设计结构体的时候，我们既要满足对齐，又要节省空间，如何做到：

让占用空间小的成员尽量集中在⼀起

1 //例如：

2 struct S1

3 {

4 char c1;

5 int i;

6 char c2;

7 };

8

9 struct S2

10 {

11 char c1;

12 char c2;

13 int i;

14 };

S1 和 S2 类型的成员⼀模⼀样，但是 S1 和 S2 所占空间的⼤⼩有了⼀些区别。

3.3：修改默认对齐数

默认对齐数的大小：一般为2^n(1,2,4,8,……）

#include <stdio.h>

#pragma pack(1)//设置默认对⻬数为1,一般为2^n(1,2,4,8……)

struct S

{

char c1;

int i;

char c2;

};

#pragma pack()//取消设置的对⻬数，还原为默认

int main()

{

//输出的结果是什么？

printf("%d\n", sizeof(struct S));默认对齐数为1时候的值（6）

return 0;

}

4：结构体传参（尽量传地址）

struct S

{

int data[1000];

int num;

};

struct S s = { { 1,2,3,4}, 1000};

//结构体传参

void print1(struct S s) 传值：再传date[1000],形参太大，时间太长，再压栈一大堆

{

printf("%d\n", s.num);

}

//结构体地址传参

void print2(struct S* ps)

{

printf("%d\n", ps->num);

}

int main()

{

print1(s); 传结构体

print2(&s);传指针

上⾯的 print1 和 print2 函数哪个好些？

答案是：首选print2函数。

原因：

函数传参的时候，参数是需要压栈（push进去，出来再销毁，费劲），会有时间和空间上的系统开销。 如果传递⼀个结构体对象的时候，结构体过大，参数压栈的的系统开销比较大，所以会导致性能的下降。 结论：

结构体传参的时候，要传结构体的地址。

5：位段

位段的成员必须是 int、unsigned int 或signed int 或者是char类型，在C99中位段成员的类型也可以

选择其他类型。位段的成员名后边有⼀个冒号和⼀个数字。

#include <stdio.h>

struct A

{

int _a : 2;

int _b : 5;

int _c : 10;

int _d : 30;

};

int main()

{

printf("%d\n", sizeof(struct A));8

return 0;

}

5.1 位段的内存分配

位段的成员可以是 int unsigned int signed int 或者是 char 等类型位段的空间上是按照需要以4个字节（ int ）或者1个字节（ char ）的⽅式来开辟的。位段涉及很多不确定因素，位段是不跨平台的，注重可移植的程序应该避免使⽤位段。

4

位段的问题：

6. int 位段被当成有符号数还是⽆符号数是不确定的。7. 位段中最⼤位的数⽬不能确定。（16位机器最⼤16，32位机器最⼤32，写成27，在16位机器会出问题。

8. 位段中的成员在内存中从左向右分配，还是从右向左分配，标准尚未定义。（我们看来是左向右）

9. 当⼀个结构包含两个位段，第⼆个位段成员比较大，无法容纳于第⼀个位段剩余的位时，是舍弃

剩余的位还是利用，这是不确定的。（我们看来是舍弃）

总结：

跟结构相比较，位段（只能是int，unsigned int，char）可以达到同样的效果，并且可以很好的节省空间，但是有跨平台的问题存在。

5.2：

像这样的传输信息采用位段就可以减少空间的使用，避免网络拥挤（打包数量小）

6:位段的注意事项：

位段的几个成员共有同⼀个字节，这样有些成员的起始位置并不是某个字节的起始位置，那么这些位

置处是没有地址的。譬如char a : 3; char b : 4; ( b就没有地址）

内存中每个字节分配⼀个地址，⼀个字节内部的bit位是没有地址的。

所以不能对位段的成员使用&操作符，这样就不能使⽤scanf直接给位段的成员输⼊值，只能是先输⼊

放在⼀个变量中，然后赋值给位段的成员

<code>struct A

{

int _a : 2;

int _b : 5;

int _c : 10;

int _d : 30;

};

int main()

{

struct A sa = { 0};

scanf("%d", &sa._b);这是错误的

正确的⽰范

int b = 0;

scanf("%d", &b);

sa._b = b;先输⼊

放在⼀个变量中，然后赋值给位段的成员

return 0;

}

上述就是C–结构体和位段的使用方法的内容了

能看到这里相信您一定对小编的文章有了一定的认可）

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