结构体

基本内容

结构体类型的定义

定义结构体类型时不要直接给成员赋值
结构体只是一个类型，编译器还没有为其分配空间
只有根据其类型定义变量时，才分配空间，有空间后才能赋值

结构体变量的定义

struct Person{
	char name[64];
	int age;
}p1; // 定义类型同时定义变量
struct{
	char name[64];
	int age;
}p2; // 定义类型同时定义变量，但是这是匿名的
struct Person p3; //通过类型直接定义
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结构体变量的初始化

struct Person{
	char name[64];
	int age;
}p1 = {"john",10}; // 定义结构体类型同时初始化变量
struct{
	char name[64];
	int age;
}p2 = {"Obama",30}; // 定义结构体（匿名）类型同时初始化变量
struct Person p3 = {"Edward",33}; // 通过类型直接定义
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结构体成员的使用

在栈区上直接用点域访问成员变量，也可以取地址用箭头
在堆区要先开辟一个结构体大小的空间，然后按照返回的指针用箭头访问成员变量，也可以解引用然后用点域的方式访问成员变量

struct Person{
	char name[64];
	int age;
};
void test(){
	//在栈上分配空间
	struct Person p1;
	strcpy(p1.name, "John");
	p1.age = 30;
	//如果是普通变量，通过点运算符操作结构体成员
	printf("Name:%s Age:%d\n", p1.name, p1.age);
	//在堆上分配空间
	struct Person* p2 = (struct Person*)malloc(sizeof(struct Person));
	strcpy(p2->name, "Obama");
	p2->age = 33;
	//如果是指针变量，通过->操作结构体成员
	printf("Name:%s Age:%d\n", p2->name, p2->age);
}

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7.1.5 结构体赋值

相同的两个结构体变量可以相互赋值
把一个结构体变量的值拷贝给另一个结构体，这两个变量还是两个独立的变量

深拷贝和浅拷贝

浅拷贝 $\to$ 逐字节拷贝
如果属性中有指向堆区的内容，在释放期间会导致堆区重复释放，并且还有内存泄露
解决方案：利用深拷贝 $\to$ 手动赋值

// 一个老师有N个学生
typedef struct _TEACHER{
	char* name;
}Teacher;
void test(){
	Teacher t1;
	t1.name = malloc(64);
	strcpy(t1.name , "John");
	Teacher t2;
	t2 = t1;

	// 对手动开辟的内存，需要手动拷贝，也就是深拷贝
	t2.name = malloc(64);
	strcpy(t2.name, t1.name);

	// 再次释放后就不会报错了
	if (t1.name != NULL){
		free(t1.name);
		t1.name = NULL;
	}
	if (t2.name != NULL){
		free(t2.name);
		t1.name = NULL;
	}
}
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嵌套指针

1. 设计结构体 $\to$ struct Person { char * name,int age }
2. 在堆区创建 $\to$ 结构体指针数组 $\to$ malloc(sizeof(struct Person *) * 3);
3. 给每个结构体也分配到堆区；给每个结构体的姓名分配到堆区
4. 打印数组中所有人的信息
5. 释放堆区数据

成员偏移量

可以利用offsetof来计算结构体中属性的偏移；
也可以通过地址的相加运算，计算偏移量；

// 一旦结构体定义下来，则结构体中的成员内存布局就定下了
#include 
struct Teacher
{
	char a;
	int b;
};
void test01(){
	struct Teacher  t1;
	struct Teacher*p = &t1;
	int offsize1 = (int)&(p->b) - (int)p;  // 成员b 相对于结构体 Teacher的偏移量
	int offsize2 = offsetof(struct Teacher, b);
	printf("offsize1:%d \n", offsize1); // 打印b属性对于首地址的偏移量
	printf("offsize2:%d \n", offsize2);
}

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字节对齐

1. 内存对齐原因：以空间换时间，避免二次访问
2. 对于自定义数据类型对齐规则：
   （1）从第一个属性开始 ，偏移为0 ；
   （2）第二个属性开始，地址要放在该类型的大小整数与对齐模数比取小的值的整数倍上；
   （3）所有的属性都计算结束后，整体再做二次对齐，整体需要放在属性中最大类型与对齐模数比取小的值的整数倍上
   （4）如果查看对齐模数#pragma pack(show) 默认对齐模数是8，可以将对齐模数改为 2的n次方
3. 当结构体嵌套结构体时候，只需要看子结构体中最大数据类型就可以了

文件读写

基本知识

随机位置读写
$\to$ fseek (文件指针，偏移， 起始位置 (SEEK_SET/SEEK_END/SEEK_CUR) )
$\to$ rewind（文件指针）将文件光标置首
$\to$ perror打印宏的提示错误信息，其中error宏是全局变量

注意事项

1. 当按照字符的方式读文件时候，通常利用判断EOF获取是否读到文件尾
2. 当对自定义数据类型写入文件时，不要将指针写入到文件里，要将指针指向的内容写入