C語言結(jié)構(gòu)體用法很多,坑也很多
C語言可謂是編程界的傳奇語言,歷經(jīng)幾十年,依然排名前列。
本文主要說的是C語言中的結(jié)構(gòu)體,結(jié)構(gòu)體是C語言中重要的一部分內(nèi)容,也是C語言中常用的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
一、關(guān)于結(jié)構(gòu)體
在C語言中,結(jié)構(gòu)體(struct)指的是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),是C語言中復(fù)合數(shù)據(jù)類型(aggregate data type)的一類。
結(jié)構(gòu)體可以被聲明為變量、指針或數(shù)組等,用以實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)體同時(shí)也是一些元素的集合,這些元素稱為結(jié)構(gòu)體的成員(member),且這些成員可以為不同的類型,成員一般用名字訪問。
結(jié)構(gòu)體的定義如下所示:
- struct tag { member-list } variable-list;
其中:
- struct為結(jié)構(gòu)體關(guān)鍵字;
- tag為結(jié)構(gòu)體的標(biāo)志;
- member-list為結(jié)構(gòu)體成員列表,其必須列出其所有成員;
- variable-list為此結(jié)構(gòu)體聲明的變量。
在一般情況下:tag、member-list、variable-list這3部分至少要出現(xiàn)2個(gè)。
二、結(jié)構(gòu)體常規(guī)定義
不同的定義,應(yīng)用在不同場景,所以,我們編程時(shí)需要結(jié)合實(shí)際情況來定義結(jié)構(gòu)體。
方法1:
定義結(jié)構(gòu)體stu,此時(shí)結(jié)構(gòu)體相當(dāng)于一個(gè)類型,比如int,如需使用此結(jié)構(gòu)體,方法同int.
- struct stu
- {
- char aa;
- short bb;
- int cc;
- };
- struct stu stu1, stu2;
方法2:
定義結(jié)構(gòu)體stu同時(shí)定義需要使用的結(jié)構(gòu)體變量stu1, stu2。如后面再需要定義結(jié)構(gòu)體變量,方法同1.
- struct stu
- {
- char aa;
- short bb;
- int cc;
- }stu1, stu2;
- struct stu stu3;
方法3:
定義結(jié)構(gòu)體時(shí),結(jié)構(gòu)體名稱缺省,同時(shí)定義結(jié)構(gòu)體變量stu1,stu2。但后面不可再定義結(jié)構(gòu)體變量。
- struct
- {
- char aa;
- short bb;
- int cc;
- }stu1, stu2;
提示:
這里不能像上面再定義結(jié)構(gòu)體變量:(以下錯(cuò)誤)
- struct stu3;
- struct stu stu3;
三、使用typedef定義結(jié)構(gòu)體
這里先簡單說下typedef。
在C和C++編程語言中,typedef是一個(gè)關(guān)鍵字。它用來對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)類型取一個(gè)別名,目的是為了使源代碼更易于閱讀和理解。它通常用于簡化聲明復(fù)雜的類型組成的結(jié)構(gòu) ,但它也常常在各種長度的整數(shù)數(shù)據(jù)類型中看到,例如size_t和time_t。
維基百科 |
方法4:
使用typedef定義結(jié)構(gòu)體同時(shí),給stu結(jié)構(gòu)體別名STU,后續(xù)定義可不用使用struct stu,直接使用STU即可。
- typedef struct stu
- {
- char aa;
- short bb;
- int cc;
- }STU;
- STU stu1;
你會(huì)發(fā)現(xiàn),其實(shí)就是通過關(guān)鍵字typedef,將STU取代了struct stu。
當(dāng)然,也可以這么用:
- struct stu stu1;
上面這種定義就失去了typedef的意思,所以不推薦。
方法5:
使用typedef定義結(jié)構(gòu)體時(shí),省掉結(jié)構(gòu)體第一個(gè)別名stu,直接在后面加STU,使用方法同上。
- typedef struct
- {
- char aa;
- short bb;
- int cc;
- }STU;
- STU stu1;
方法6:
還有一種符合語法規(guī)則,但意義不大的定義方式。
- typedef struct stu
- {
- char aa;
- short bb;
- int cc;
- };
- struct stu stu1;
以上這些定義方式算是語法的知識(shí),如果還不懂,請(qǐng)?jiān)俅螐?fù)習(xí)一下。
四、結(jié)構(gòu)體大小計(jì)算
結(jié)構(gòu)體的大小,我相信很多人都沒搞明白。實(shí)際編程中也是很多地方都在應(yīng)用,比如:存儲(chǔ)、拷貝結(jié)構(gòu)體時(shí)都會(huì)牽涉到結(jié)構(gòu)體大小的問題。
1. 對(duì)比兩結(jié)構(gòu)體大小,一樣嗎?
結(jié)構(gòu)體1:
- struct stu
- {
- char aa;
- short bb;
- char cc;
- }stu1;
結(jié)構(gòu)體2:
- struct stu
- {
- char aa;
- char bb;
- short cc;
- }stu2;
答案是不一樣。程序測試得出sizeof(stu1)=6, sizeof(stu2)=4.
2. 分析不一樣原因
結(jié)構(gòu)體計(jì)算要遵循字節(jié)對(duì)齊原則,一般滿足三個(gè)準(zhǔn)則:
- 結(jié)構(gòu)體變量的首地址能夠被其最寬基本類型成員的大小所整除;
- 結(jié)構(gòu)體每個(gè)成員相對(duì)于結(jié)構(gòu)體首地址的偏移量(offset)都是成員大小的整數(shù)倍,如有需要編譯器會(huì)在成員之間加上填充字節(jié);
- 結(jié)構(gòu)體的總大小為結(jié)構(gòu)體最寬基本類型成員大小的整數(shù)倍,如有需要編譯器會(huì)在最末一個(gè)成員之后加上填充字節(jié);
對(duì)于上面結(jié)構(gòu)體stu1來說,最大字節(jié):2字節(jié),順序是 char->short->char:
對(duì)于上面結(jié)構(gòu)體stu2來說,最大字節(jié):2字節(jié),順序是 char->char->short:
通過上面兩個(gè)表格,相信你應(yīng)該明白了,改成4字節(jié)的int,原理一樣。
最后,強(qiáng)調(diào)一下,學(xué)習(xí)編程,不能只看書,要多敲代碼。