C语言-2-结构体类型
结构体的声明
1 | struct Tag{member-list}variable-list; |
结构体的自引用
结构体能够自引用指向该结构体的指针而不能自引用该结构体本身,否则会出现死递归。
结构体变量的定义与初始化
1 | struct Tag{member-list}variable1={ },variable2={ }; |
技巧:使用typedef在定义结构体时给结构体取别名
1 | typedef struct { |
之后就“别名”就相当于一个类型名,可以用来定义该类型的变量。
结构体内存对齐
性能原因:用空间来换取时间。
平台原因:某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型数据,否则抛出硬件异常。
在设计结构体的时候,既要满足内存对齐,又要节省空间,所以最好把内存小的成员集中在一起。
计算结构体的大小:
- Visual C++编译器下,默认对齐值为8。
- 第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。
- 其他成员要对齐到其自身对齐数的整数倍的地址处。
对齐数=编译器默认对齐数 与 其自身大小的 较小者。
4. 整个结构体的总大小为最大对齐数的整数倍(每一个成员都有一个最大对其数),可能需要继续浪费内存空间以达到整数倍。
5. 如果结构体中嵌套了结构体,嵌套的结构体对齐到它的最大对齐数处,外层结构体的整体大小则为最大对齐数(包含嵌套的对齐数)的整数倍。
默认对齐数的修改
1 |
|
在#pragma pack(4)与#pragma pack()之间的代码默认对齐数被设置为了4。
offsetof宏的使用
1 | offsetof(类型名,成员名); |
头文件:<stddef.h>
作用:求结构体中某变量相对于首地址的偏移(字节)
结构体类型传参
当结构体作为函数参数时,建议传递结构体的地址。
有以下几点原因:
- 函数传参的时候需要压栈,会有时间和空间上的系统开销
- 如果传递一个结构体对象的时候,结构体过大,参数压栈的系统开销比较大,所以会导致性能的下降
位段
我们可以使用结构体来实现位段,位段的成员是一个或多个位的字段(单位为bit),这些不同长度的字段实际上存储于一个或多个整型变量中。
1 | struct tag{ |
位段的大小计算:以上面的tag类型结构体为例
位段成员必须声明为int,unsigned int,signed int ,short,char等整型家族变量
位段可以用来节省内存空间,但是有以下的弊端:
- int位段被当作有符号数还是无符号数
- 若位段中的最大数目为32,则其无法在16位机器上运行
- 位段中的成员在内存中是从左向右还是从右向左分配
- 当一个声明指定了两个位段,第2个位段比较大,无法容纳第一个位段的剩余的位时,编译器有可能把第2个位段放在内存的下一个字节,也有可能放在第一个位段后面,这是不确定的。
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