自定义类型：结构体，声明，变量初始化，结构体内存对齐。

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💬<5>前言：关于结构体我们已经不陌生了，今天我们就来系统的聊一聊结构体的声明，初始化，结构体占的内存大小。

目录

🍂一.结构体

🍂二.特殊的结构体声明

🍂三.结构体自引用

🍂四.注意：

🍂五.结构体的定义和初始化

🍂六.结构体内存对齐

🍃(1)例一：

🍃(2)例二：

🌕1.题目：

🌕2.图解：

🌕​3.运行效果：

🍃(3)例三：

🌕1.题目：

🌕2.图解：

 🍂七、为什么存在内存对齐

🍃(1) 平台原因(移植原因)：

🍃(2) 性能原因：

🍃总体来说：

🍂八.修改默认对齐数

🍃例一：

 🍃例二：

🍂最后：

不操千曲而后晓声,观千剑而后识器。

---

一.结构体

//结构体声明
struct Stu
{
	char name[20];//名字
	int age;//年龄
	char sex[5];//性别
	char id[20];//学号
};

二.特殊的结构体声明

  在声明结构的时候，可以不完全的声明——匿名结构体类型。

//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;

 上面的两个结构在声明的时候省略掉了结构体标签。

那么问题来了？在上面代码的基础上，下面的代码合法吗？

p = &x;

 注意：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。

三.结构体自引用

  在结构中包含一个类型为该结构本身的成员是否可以呢？

struct Node
{
    int data;
    struct Node next;
};
可行否？如果可以，那sizeof(struct Node)是多少？

这里显然是不行的。但是是不是就意味着就不行了呢？还是有办法实现自引用的。

正确的结构体自引用方式
struct Node
{
    int data;
    struct Node* next;
};

四.注意：

如果加上 typedef 是不是就可以这样实现结构体自引用呢? 
 
typedef struct
{
	int data;
	Node* next;
}Node;
这样写代码是不行的
 
解决方案：
typedef struct Node
{
	int data;
	struct Node* next;
}Node;

五.结构体的定义和初始化

 
struct Point
{
    int x;
    int y;
}p1; //声明类型的同时定义变量p1
struct Point p2; //定义结构体变量p2
 
//初始化：定义变量的同时赋初值。
struct Point p3 = {x, y};
 
struct Stu     //类型声明
{
    char name[15];//名字
    int age;    //年龄
};
struct Stu s = {"zhangsan", 20};//初始化
 
struct Node
{
    int data;
    struct Point p;
    struct Node* next;
}n1 = {10, {4,5}, NULL}; //结构体嵌套初始化
struct Node n2 = {20, {5, 6}, NULL};//结构体嵌套初始化

struct Stu
{
	char name[20];
	int age;
	char ID[20];
};
int main()
{
 
	按照结构体顺序初始化变量
	struct Stu stu2 = { "ikun",20,"JNTM123" };
	自定义顺序初始化变量
	struct Stu stu1 = { .ID = "CZU123",.age = 19,.name = "张三" };
 
	return 0;
}

六.结构体内存对齐

我们已经掌握了结构体的基本使用了，那么一个结构体到底时多大呢？到底怎么计算呢？

struct S1	
{
	char c1;
	int i;
	char c2;
};
struct S2
{
	char c1;
	char c2;
	int i;
};
int main()
{
	printf("%d\n", sizeof(struct S1));
	printf("%d\n", sizeof(struct S2));
	return 0;
}

大家可以猜一下结果

 结果是不是出乎大家的意料了，虽然结构的成员都是一样的，但是结构的大小却不一样。

到底是为什么造成这样的结果呢？其实结构体的大小可不是简单的结构体成员大小加在一起的。

而是有一种内存对齐的规则。

结构体的对齐规则：
1. 第一个成员在与结构体变量偏移量为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 该成员大小的较小值。（VS中默认的值为8）
3. 结构体总大小为最大对齐数（每个成员变量都有一个对齐数）的整数倍。
4. 如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对齐到自己的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（含嵌套结构体的对齐数）的整数倍。

下面我们就对着这个规则来做几个例子：

(1)例一：

struct S1
{
	char c1;
	int a;
	char c2;
};
求结构体s1的大小

运行效果：

(2)例二：

1.题目：

struct S2
{
    char c1;
    char c2;
    int i;
};
求结构体 S2 的大小

2.图解：

3.运行效果：

(3)例三：

1.题目：

struct S1
{
	char c1;
	int a;
	char c2;
};
struct S2
{
    char c1;
    struct S1 S;
    char c2;
    int i;
};
//求结构体S2的大小

2.图解：

运行结果：

 七、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。

总体来说：

结构体的内存对齐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。

例如：

struct S1
{
    char c1;
    int i;
    char c2;
};
struct S2
{
    char c1;
    char c2;
    int i;
};

 s2就比s1更节省空间。

四.修改默认对齐数

#pragma pack();

例一：

#include 
#pragma pack(8)//设置默认对齐数为8
struct S1
{
	char c1;
	int i;
	char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数，还原为默认
#pragma pack(1)//设置默认对齐数为1
struct S2
{
	char c1;
	int i;
	char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数，还原为默认
int main()
{
 
	//输出的结果是什么？
	printf("%d\n", sizeof(struct S1));
	printf("%d\n", sizeof(struct S2));
 
		return 0;
}

运行结果：

 例二：

#include 
#pragma pack(1)//设置默认对齐数为8
struct S1
{
	char c1;
	int i;
	char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数，还原为默认
#pragma pack(1)//设置默认对齐数为1
struct S2
{
	char c1;
	int i;
	char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数，还原为默认
int main()
{
 
	//输出的结果是什么？
	printf("%d\n", sizeof(struct S1));
	printf("%d\n", sizeof(struct S2));
 
		return 0;
}

 运行结果：

最后：

不操千曲而后晓声,观千剑而后识器。