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  • 结构体总结

    结构体:
    > 结构体类型创建
    结构体的声明:

    1 struct Stu
    2 {
    3     //成员列表
    4     char name[20];
    5     int age; 
    6     char seks;
    7     char id;
    8 }x;    //结构体变量的定义

     

    在使用的时候必须要带struct Stu, 可以用typdef来重命名变量,方便使用

    特殊结构体:匿名结构体(基本上没有什么用)

    1 struct
    2 {
    3  int a;
    4  int b;
    5 }x;

     

    机构体的自引用:

    如果包含的成员是一个结构体的,那么在计算大小的时候就是一个无限的循环了

    1 struct Student
    2 {
    3  char name[1024];
    4  int score;
    5  struct Student* s;
    6 }

     在这里就需要用指针的形式来进行自引用。

    > 结构体初始化

     1 struct Point {    
     2 int x;    
     3 int y; 
     4 }p1;                //声明类型的同时定义变量p1 
     5 
     6 struct Point p2;    //定义结构体变量p2
     7  
     8  
     9 //初始化:定义变量的同时赋初值。 
    10 struct Point p3 = {x, y};
    11  
    12 struct Stu        //类型声明 
    13 {    
    14 char name[15];//名字    
    15 int age;      //年龄 
    16 }; 
    17 struct Stu s = {"zhangsan", 20};//初始化
    18  
    19 struct Node {    
    20 int data;    
    21 struct Point p;    
    22 struct Node* next;  
    23 }n1 = {10, {4,5}, NULL};            //结构体嵌套初始化
    24 
    25 struct Node n2 = {20, {5, 6}, NULL};//结构体嵌套初始化

     


    > 结构体内存对齐

    结构体内存对齐的规则:

    1. 第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。

    偏移量:第一个字段与结构体变量的起始位置相差的字节数

    计算偏移量的方法:两个指针相减之后在强转为char*        (char*)&t.b - (char*)&t;

    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
    Linux中的默认值为4

    默认值的修改方法:

    //预处理指令:

    #pragma pack(1)//将当前的默认对齐数改为1

    #pragma pack( )//还原默认对齐数

    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。

     

    例如:

     1 //结构体A为结构体Text的镶嵌结构体
     2 struct A
     3 {
     4   int aa;
     5   int bb;
     6   int cc;
     7 };//本结构体的对齐数为4,则最大对齐数的整数倍为4
     8 struct Text
     9 {
    10   char a;    //0x100——>与结构体的偏移量为0 .规则:第一条
    11   int b;  //0x104——>b的对齐数是4(4 VS 8).规则:第二条
    12   char c;  //0x108——>c的对齐数是1(1 VS 8).规则:第二条
    13   //在c的后面还要填充3个字节。Text结构体的最大对齐数是4 .规则:第三条
    14   struct A d;        //     对齐数4  —— 当包含了一个结构体的时候: .规则:第四条
    15 };

     内存对齐的原因:当内存排列的整齐时,对于计算机来说可以更加高效的工作

    1.平台原因(移植问题)

    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,为了访问内存对齐的内存,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:堆存对齐就是用空间换时间的做法


    > 位段,位段计算机大小。

    位段的声明和结构是类似的,有两个不同:
    1.位段的成员必须是 int、unsigned int 或signed int 。
    2.位段的成员名后边有一个冒号和一个数字。

    1 struct A 
    2 {    
    3   int _a:2;    
    4   int _b:5;    
    5   int _c:10;    
    6   int _d:30; 
    7 };

    让我们来看一看位段A的大小:

    位段的内存分配:

    1. 位段的成员可以是 int unsigned int signed int 或者是 char (属于整形家族)类型

    2. 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。

    3. 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。
     

    > 枚举 + 联合。

     1 enum Day//星期 
     2 {    
     3     Mon,    
     4     Tues,    
     5     Wed,    
     6     Thur,    
     7     Fri,    
     8     Sat,    
     9     Sun 
    10 }; 
    11 
    12 enum Sex//性别 
    13 {    
    14     MALE,    
    15     FEMALE,    
    16     SECRET 
    17 };

    以上定义的Day ,Sex都是枚举类型,Mon, Tues, MALE, FEMALE 这些取值都是有值的,默认从0开始,一次递增1,当然在定义的时候也可以赋初值。

    枚举的优点:

    1. 增加代码的可读性和可维护性

    2. 和#define定义的标识符比较枚举有类型检查,更加严谨。

    3. 防止了命名污染(封装)

    4. 便于调试

    5. 使用方便,一次可以定义多个常量

     联合体:

    应用场景是能够让同一块内存按照不同的方式来理解

    1 //联合类型的声明 
    2 union Un 
    3 {    
    4     char c;    
    5     int i; 
    6 };
    7  
    8 //联合变量的定义 
    9 union Un un; 

    联合体大小的计算:

    1.联合的大小至少是最大成员的大小。

    2.当最大成员大小不是最大对齐数的整数倍的时候,就要对齐到最大对齐数的整数倍。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/cuckoo-/p/10467721.html
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