对结构体的认识

一.结构体类型

结构体类型是一种自定义类型
C语言中自定义类型有：结构体，枚举，联合体
结构体中有成员变量，每个成员变量都有不同的类型
结构是许多变量的集合
一个学生有许多元素构成所以用结构体
struct是关键字，student是类型名，也是结构体标签

struct student
{
	char name[20];
	int age;
};

二.结构体变量的创建和初始化

struct student
{
	char name[20];
	int age;
	char id[20];//学号
}m;//变量s

int main()
{
	//结构体变量的创建和初始化
	//按照顺序初始化
	struct student s = { "zhangsan",20,"20231212" };

	//不按顺序初始化
	struct student a = { .age = 20,.id = "20329393",.name = "wanger" };
    
	return 0;
}

1. typedef可以是类型名简化

//typedef 将struct student 这个类型重命名为p 
//就可以用p 去创建变量
typedef struct student
{
	char name[20];
	int age;
	char id[20];//学号
}p;//变量s

typedef struct student s;
//将struct student 这个类型重命名为s
//就可以用s 去创建变量
int main()
{
	//结构体变量的创建和初始化
	//按照顺序初始化
	 p i = { "zhangsan",20,"20231212" };
	 //
	 s e = { "lisi",19,"293942"};
	//不按顺序初始化
	p i = { .age = 20,.id = "20329393",.name = "wanger" };
    
	return 0;
}

2.匿名的结构体类型

匿名的结构体类型，如果没对结构体类型重命名的话，基本上只能使用一次

//省略了结构体标签
//匿名的结构体类型
struct
{
	int year;
	char arr[20];
}x;//变量

3.结构体的自引用

自引用：在结构体中包含自己本身的结构体类型的变量

struct ss
{
  int i;
  struct ss p;
}

这样写是错的，结构体的大小里面再包含一个结构体+一个整型的大小

正确的写法：

struct ss
{
  int i;//4大小
  struct ss * p;// 4/8
}

三.结构体的内存对齐

1.对齐规则

• 结构体的第一个成员对齐到偏移量为0的地址处
• 其他成员对齐到对齐数整数倍的地址
• 对齐数 = 编译器默认的值（字节大小）和成员变量（字节大小）的较小值
• 结构体的总大小是最大对齐数（就是该结构体中成员变量之间的最大值）
• 如果嵌套了结构体，结构体的总大小是成员变量中最大值的整数倍（含嵌套的结构体）
• 偏移量/字节大小 = 整数倍
• VS中对齐数为8

1.1 例一：

struct S1
{
char c1;//1  8  1
int i;// 4   8  4
char c2;// 1 8  1
};
printf("%d\n", sizeof(struct S1));

大小为：12

1.2例二：结构体嵌套

struct s1
{
	double d;//8 8 8
	char c;//  8 1 1
	int i;//   8 4 4
};
struct s
{
	char c1;//8 1 1
	struct s1 a;
	double d;//8 8 8
};

大小为：32

四.结构体传参

要传结构体的地址，地址压栈比较小 而传结构体过去，结构体压栈的开销比较大，会导致性能的下降

五.结构体实现位段

5.1位段的声明

1.位段的成员名的类型必须是int,unsigned int,signed int 在C99位段的成员也可以选择其他类型
2.位段的成员后有冒号和一个数字（这个数字表示bit位大小）

//_结构体成员名也可以使用
struct S
{
int _a : 2;// 2 bit
int _b : 5; // 5 bit
};
位：指的是二进制位
位段是专门用来节省内存的

5.2位段的内存分配

struct A
{
char_a:3;
char _b:4;
char _c:5;
char _d:4;
};
s.a = 10;
s.b = 12;
s.c = 3;
s.d = 4;
int main()
{
 sizeof(struct A);

 return 0;
}

5.3位段使用要注意的地方

1.内存中每个字节分配地址，一个字节内的bit位是没有地址的。
2.位段的成员是不能是用&操作符的，所以不可以直接给位段成员scanf(输入值)，只能先输入一个值放入一个变量中，然后这个变量再赋值给位段的成员。