构造体

构造体定义方法

定义方法一：

struct MyStruct   //定义构造体，定义的构造体在内存中是不占空间的{    int a;    char b;    short c;};               //没有创建对象int main(void){    //应用构造体,创立一个构造体对象，创建对象时才会占用内存空间    struct MyStruct a = {10,'b',4};  //能够在创立时就初始化，也能够在之后赋值    struct MyStruct* sp = &a;  //构造体指针    a.a = 10;    (*sp).b = 'b';    sp->c = 4;}

定义方法二：

struct MyStruct{    int a;    char b;    short c;}s1,s2,s3; //s1,s2,s3 是创立的构造体对象，在定义构造体的同时创建对象//s1,s2,s3 是全局变量      int main(void){    s1.a = 10;  //这里能够间接应用构造体对象}

定义方法三：

typedef struct MyStruct   //相当于对这个构造体重命名为 Stu{    int a;    char b;    short c;}Stu;   int main(void){    Stu s1;   //应用重命名，进行创建对象。}

构造体作为参数时

  • 函数传参时，参数是须要压栈的
  • 如果传递一个构造体对象时，间接传递构造体实参，在函数那边会压栈一个同样大小的内存空间（创立构造体形参），会导致系统开销增大，从而导致性能升高。
  • 所以传递构造体参数时，尽量传递构造体的指针（地址）

匿名构造体类型

  • 留神：如果两个匿名构造体的成员一样，然而在编译器看来也是不同的构造体类型。
struct     //没有申明构造体的名称{    int a;    char b;    short c;    }x;        //定义了一个构造体的对象//这种申明构造体办法，只能在申明时定义构造体对象，之后不能在定义对象（没有构造体名称）struct     {    int a;    char b;    short c;    }p;           //p和x是不同的构造体类型。

构造体的自援用

struct Node{    int date;    struct Node* next;   //用指针指向下一个同类构造体的地址。    //struct Node n;     //在构造体中创立本人类型的对象    //这种用法是谬误的，会呈现套娃的状况，内存会无限大，零碎报错}

构造体内存对齐

  • 先看示例：
struct X  {    int a;    char b;    short c;    }; struct P   {    char a;    int b；    char c    short d;      struct X st;}; struct P a;printf("%d\n",sizeof(p));    //输入后果为  20

构造体对齐规定

  • 第一个成员，寄存在构造体变量偏移量为0的地址处（即构造体变量的首地址处）

  • 其余成员要对齐到某个数（对齐数）的整数倍的地址处。

    • 对齐数 = 编译器默认的对齐数 和 该成员大小 的较小值
    • VS 中默认对齐数为 8。
    • 每个成员都有一个对齐数（可能会不雷同）
  • 构造体的总大小为最大对齐数的整数倍。
  • 如果有嵌套构造体，嵌套构造体对齐到字节的最大对齐数的整数倍处，构造体的整体大小就是最大对齐数（包含嵌套构造体成员的对齐数）的整数倍。

为什么存在内存对齐

  • 移植起因：不是所有硬件平台都能任意地址拜访，某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据。
  • 性能起因：数据结构（尤其是栈）应该尽可能的在边界上对齐。为了拜访未对齐的内存，处理器须要作两次内存拜访，而对齐内存的拜访只须要拜访一次。
  • 总的来说就是：构造体的内存对齐是拿空间来换取工夫。
  • 所以在设计构造体时，尽量将空间小的成员放在一起，节俭空间。

批改默认对齐数#pragma pack

  • 将构造体放在#pragma pack之间，该构造体的默认对齐数就变为4。
#pragma pack(4)struct X  {    int a;    char b;    short c;    }; #pragma pack()

宏offsetof()求偏移量

offsetof(type, member-designator);int i = offsetof(struct X,b);   //返回值为b的偏移量
  • 函数作用 ：求构造体成员相当于首地址的偏移量
  • type ：构造体类型
  • member-designator：构造体成员
  • 返回值为size_t ，示意构造体成员的偏移量。

构造体与位段

  • 位段的定义方法和构造体相似。
  • 位段成员的前面有一个冒号和数字。（数字是这个变量的大小bit位）（不是字节哦）
  • 位段成员只能是 unsigned int 和 signed int 或者char类型。
  • 位段不存在内存对齐（节俭空间）
  • 位段是不能跨平台的，所以可移植程序中不能应用位段。
//定义方法struct MyStruct{    int _a : 2;            //_a这个变量只占2个bit位    int _b : 5;            //_b这个变量只占5个bit位    unsigned int _c : 10;  //_c这个变量只占10个bit位    unsigned int _d : 30;};//总共37个bit位，占两个int型8字节

枚举

  • 把可能的值一一列举进去。
//枚举的定义方法enum Day    //一周｛    Mon,    Tues,    Wed,    Thur,    Fri,    Sat,    Sum｝;
  • 如果定义枚举时，如果没有初始化，则默认从0开始顺次增大1。
  • 枚举外面的都是常量，都是枚举类型，只能在定义时初始化，之后无奈赋值。

联合体（共用体）

  • 共用体中的成员共用同一个内存空间（即所有成员的地址都一样）
  • 留神：共用体是成员的地址雷同，并且那个空间存的数据也雷同
  • 然而每个成员的值是不同的（因为变量类型不同，解析办法不同）
union Un   //定义共用体{    char c;    int i;    short j;};union Un u;u.i = 123456;printf("%d\n", u.c);   //64printf("%d\n", u.i);  //123456printf("%d\n", u.j);  //-7616
  • 留神：共用体定义时不能初始化，只能在创立共用体对象后能力赋值。

联合体的对齐

  • 共用体的总大小为最大对齐数的整数倍。
  • 共用体的总大小至多是成员变量中空间最大的那个。
union Un   //该共用体大小为 4 （int的对齐数为4）{    char c;    int i;    short j;};union Un   //大小位16，int为4字节，arr占14字节，所以总大小为16字节{    short arr[7];    int i;};