- 结构体内存对齐问题详解在第6节
目录
1. 结构的基础知识
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。
2. 结构的声明
struct tag
{
member-list;
}variable-list;
例如描述一个学生:
struct Stu
{
char name[20];
char sex[5];
int age;
int hight;
}s2, s3, s4; //同时声明全局变量,也可以后面使用时再声明
struct Stu s5; //全局变量
int main()
{
struct Stu s1; //结构体变量
return 0;
}
3. 特殊的声明
在声明结构体的时候,可以不完全的声明。
struct
{
char c;
int a;
double d;
}sa;
4. 结构体的自引用
struct Node
{
int data;
struct Node* next;
};
或使用typedef重命名
typedef struct Node
{
int data;
struct Node* next;
}Node;
int main()
{
struct Node n2 = { 0 };
Node n = { 0 };
return 0;
}
5. 结构体变量的定义和初始化
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
6. 结构体内存对齐
计算结构体的大小
#include <stdio.h>
#include <stddef.h>
struct S1
{
char c1;//1
int i;//4
char c2;//1
};
int main()
{
//offsetof用于判断结构体成员在结构体中位置的偏量,头文件<stddef.h>
printf("%d\n", offsetof(struct S1, c1));
printf("%d\n", offsetof(struct S1, i));
printf("%d\n", offsetof(struct S1, c2));
return 0;
}
※结构体的对齐规则※
为什么存在内存对齐?
- 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。
- 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。
比如假如是32位系统,一次读取4个字节,访问对齐的内存效率更高。
因此在设计结构体时,我们既要满足对齐,又要节省空间:
//例如:
struct S1
{
char c1;
int i;
char c2;
};
//↓↓↓
struct S2
{
char c1;
char c2;
int i;
};
//S1和S2类型的成员一模一样,但是S1和S2所占空间的大小有了一些区别。
7. 修改默认对齐数
#include <stdio.h>
#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
printf("%d\n", sizeof(struct S1)); //12
printf("%d\n", sizeof(struct S2)); //6
return 0;
}
8. 结构体传参
结构体传参的时候,要传结构体的地址。
struct S
{
int data[1000];
int num;
};
struct S s = { {1,2,3,4}, 1000 };
//结构体地址传参
void print2(struct S* ps)
{
printf("%d\n", ps->num);
}
int main()
{
print2(&s); //传地址
return 0;
}