自定义类型：结构体
1.结构体类型的声明
1.1结构体的概念
结构是一些值的集合，这些值称为成员变量。结构的每个成员可以是不同类型的变量。
1.2结构的声明
struct tag
{
member-list;
}variable-list;例如描述一本书：
struct book
{
char title[30];
char author[30];
float value;
};这个结构体中有三部分，每个部分都称为成员或字段。这三部分中，一部分存储书名，一部分存储作者名，一部分存储价格。另外，我们必须掌握三个技巧：
·为结构创建一个格式或样式 ·声明一个适合该样式的变量 ·访问结构变量的各个部分 （《C Primer Plus》）
1.3特殊的声明
在声明结构的时候，可以不完全的声明。
例如：
struct
{
int a;
char b;
float c;
}x;
struct
{
int a;
char b;
float c;
}a[20],*p;上述的两个结构体在声明是都没有结构体标签(tag)。
//那么在上面代码的基础上，下面的代码合法吗？
p=&x；当程序运行起来后，编译器发出了如下警告：
我们可以得出：
1.编译器会把上面的两个声明当成完全不同的两个类型，即这行代码是非法的。
2.匿名的结构体类型，如果没有对结构体类型重命名的话，基本上只能使用一次。
1.4结构的自引用
以一段代码为例：
struct Node
{
int data;
struct Node next;
};我们可以思考上述代码是否正确，如果正确的话，那sizeof（struct Nobe）是多少？
通过分析，我们可以发现这样的代码其实是错误的，因为一个结构体中再包含一个同类型的结构体变量会使得结构体变量的大小无穷大，很明显是不合理的。
下面是正确的自引用方式：
//正确的自引用方式
struct Node
{
int data;
struct Node* next;
};再看看下面的代码：
typedef struct
{
int data;
Node* next;
}Nobe;打出上述代码后，编译器上会报错，显示Node未定义，这是因为匿名结构体内部提前使用了Node类型来创建成员变量。
正确的解决方案如下：
typedef struct Node
{
int data;
struct Node* next;
}Node;2.结构体变量的创建和初始化
//结构体变量的创建和初始化
struct book
{
char title[50];//书名
char author[30];//作者名
float value;//价格
}library;
struct Node
{
int data;
struct book library_4;
struct Node* next;
};
//结构体嵌套初始化
struct Node n = { 20,
{.title = "The Pious Pirate and Devious Damsel",
.author = "Renee Vivotte",
.value = 30.5 },
& library
};
int main()
{
//方式一，这种方式需要按顺序初始化
struct book library_1 = { "The Pious Pirate and Devious Damsel",
"Renee Vivotte",
30.5 };
//方式二，也可以不按照顺序初始化
struct book library_2 = { .title="The Pious Pirate and Devious Damsel",
.author="Renee Vivotte",
.value=30.5 };
//方式三，也可以在定义变量的同时赋值
struct book library_3 = { .title = "The Pious Pirate and Devious Damsel",
.author = "Renee Vivotte",
.value = 30.5 };
//此时，library与library_2的区别在于，前者时全局变量，后者时局部变量
//需要使用逗号分隔各个成员的初始化
//为了提高代码的可读性，我们可以让每个成语的初始化独占一行
return 0;3.访问结构成员
结构成员访问操作符有两个，一个是 . ,一个是 -> 。
形式如下：
结构体成员.成员变量名 结构体指针->成员变量名
举例
//访问结构成员
#include<stdio.h>
#include<string.h>
struct Stu
{
char name[20];
short age;
};
void print(struct Stu s)
{
printf("%s %d\n", s.name, s.age);
}
void set(struct Stu* ps)
{
strcpy(ps->name, "王五");
ps->age = 30;
}
int main()
{
struct Stu s = { "张三",20 };
print(s);
set(&s);
print(s);
return 0;
}4.结构体内存对齐
要想计算结构体的大小，我们就得了解结构体内存对齐的相关知识。
对齐规则： 1.结构体的第一个成员对齐到相对结构体变量起始位置偏移量为0的地址处。 2.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中的默认值为8 ·Linux中没有默认对齐数，对齐数就是成员自身的大小 3.结构体总大小为最大对齐数（结构体中每个成员都有一个对齐数，所有对齐数中最大的） 的整数倍 4.如果嵌套了结构体的情况，嵌套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
struct S1
{
char c1;
int i;
char c2;
};我们对上述代码进行分析，讨论sizeof(struct S1)是多少
struct S2
{
char c1;
char c2;
int i;
};
上面是我们的分析，下面通过运行代码来验证一下
事实上，两个结构体的内容是一模一样的，但是两个结构体的大小却是不同的。很显然的是，第二种所占的内存要小一点，所以我们要让占用空间小的成员尽量集中在一起。
为什么存在内存对齐？
1. 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。 2. 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。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齐成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：结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法。
5.结构体传参
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)
{
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); //传地址
return 0;
}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，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。
腾讯云开发者
