这篇文章我们来了解C语言结构体的内容，下文将介绍C语言结构体是什么、结构体类型的声明、结构的自引用、结构体变量的定义和初始化和结构体的使用等等，对大家学习和理解C语言结构体有一定的参考价值，有需要的朋友可以了解看看。

什么是结构体

    首先我们要知道，什么是结构体？

    在现实生活中，每一个事物都是复杂的，拥有许多的属性，为了表示这些属性，我们不可能用单一的数据类型来表示。

    例如：一只猫具有的属性有：年龄、体重、名字、品种等等。

    为了描述这只猫的属性，我们可以用整型变量来记录年龄、用浮点型变量来记录体重，用字符数组来记录名字和体重等等。

    但是，这就需要我们创建多个变量来表示这只猫。就以上面的栗子来说，如果我们只需要表示一只猫的属性，就需要创建四次变量，这倒也可以接收，但如果我们要表示100只猫呢？我们就不可能每一只猫都单独的创建四次变量了吧？

    我们可以知道，每一次猫的属性基本上都是相同的，无外乎年龄、体重、名字、品种等等，那么我们可不可把这些属性抽象出来呢？答案是肯定的，这就是我们的结构体！

结构体类型的声明

    结构体声明的格式如下：

struct tag
{
member-list;
}variable-list;

    代码演示如下

struct Stu
{
char name[20];//名字
int age;//年龄
char sex[5];//性别
char id[20];//学号
}；//分号不能丢

    结构体有时候还可以进行特殊的声明

    例如，不完全声明

//匿名结构体类型
struct
{
int a;
char b;
float c;
}x;
 struct
{
int a;
char b;
float c;
}a[20], *p;

    上面的两个结构在声明的时候省略掉了结构体标签（tag）。

    那么，问题来了？

//在上面代码的基础上，下面的代码合法吗？
p = &x;

    答案是否定的。

    编译器会把上面的两个声明当成完全不同的两个类型。

    所以是非法的。

结构的自引用

    在结构中包含一个类型为该结构本身的成员是否可以呢？

//代码1
struct Node
{
int data;
struct Node next;
};
//可行否？

    上述代码是否可行呢？

    答案也是否定的，结构体内部的成员变量不可包含结构体本身，否则就会无限套娃，死循环下去了。

    当我们想要结构体里面还能有一个变量能够指向一个结构体的话，我们可以利用指针。

    正确的自引用方式如下：

//代码2
struct Node
{
int data;
struct Node* next;
};

结构体变量的定义和初始化

    有了结构体类型，那如何定义变量，其实很简单。

    我们可以先声明结构体类型，然后直接再后面定义结构体。

    也可以先声明结构体类型，然后单独的定义结构体。

    我们可以再定义结构体的同时对其进行初始化。

    还可以先单独定义一个结构体，然后再单独对其初始化。

具体看下面的代码演示：

 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

结构体的使用

    结构体的使用方法有两种：一是结构体直接使用成员变量，二是利用结构体指针来引用成员变量。

    具体看下面的代码演示：

struct Stu
{	
	double sco;//分数
	int age;//年龄
	char sex;//性别
};//分号不能丢
 
int main(){
 	struct Stu s1;
	struct Stu* p;
	p = &s1;
 	//结构体直接访问成员变量
	s1.age = 10;
	s1.sco = 88.8;
	s1.sex = 'N';
 	//通过结构体指针来访问
	p->age = 20;
	p->sco = 95.5;
	p->sex = 'W';
 	return 0;
}
 

结构体内存对齐

    在我们已经掌握了结构体的基本使用之后，我们来探讨一个更加深入的问题。

    如何计算结构体的大小？

struct S1
{
char c1;
int i;
char c2;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S1));

    小伙伴们你们认为上述代码的结构是多少呢？

    如果你简单的认为是：1+4+1 = 6，那么你就错啦！

    这段代码在VS编译器的默认情况下的运行结果为：12

    为什么会这样呢？

    这是因为，在内存中，存在着结构体对齐！

    结构体对齐规则如下：

第一个成员始终在与结构体变量偏移量为0处。其他成员变量要对齐到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 该成员变量本身大小的较小值。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。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。

    提示：VS编译器默认的对齐数为8

    我们回看上面那段代码，并画图分析。

注意

    我们可以修改编译器的默认对齐数，我们只需要加上这样一句代码就可以

//这里的数字就是我们想要修改称为的大小
//例如这里我们就修改称为了4
 #pragma pack(4)
 

    以上就是结构体对齐的相关知识，由于这一部分内容比较难，所以小伙伴们一定要多加练习哦！

结构体传参

    我们先看一段代码

struct S
{
int data[1000];
int num;
};
struct S s = {{1,2,3,4}, 1000};
 //结构体传参
void print1(struct S s)
{
printf("%d\n", s.num);
}
 //结构体地址传参
void print2(struct S* ps)
{
printf("%d\n", ps->num);
}
 int main()
{
print1(s);  //传结构体
print2(&s); //传地址
return 0;
}

    上面的 print1 和 print2 函数哪个好些？

    答案显然是printf2函数。

原因如下：

函数传参的时候，参数是需要压栈，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，参数压栈的的系统开销比较大，所以会导致性能的下降。

因此

    我们在结构体传参的时候，需要传结构体的地址。

总结

    关于C语言结构体的相关内容就分享到这，希望大家阅读完这篇文章能有所收获。最后，想要了解更多C语言结构体的内容，大家可以关注其它的相关文章。

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