注意:盗版是不会得到修正和更新的!
今天复习一下struct,顺便挖掘一下以前没注意的小细节:
基本定义:结构体,通俗讲就像是打包封装,把一些有共同特征(比如同属于某一类事物的属性,往往是某种业务相关属性的聚合)的变量封装在内部,通过一定方法访问修改内部变量。具体一点说,结构体是让一些很散的数据变得很整,不管是网络传输,还是函数传参,还是为了便于你肉眼管理。
一个函数,你想传入一个参数void func(),就需要改一下函数定义,加一个数据类型和数据名void func(int i);又想加一个参数,又改一遍void func(int i,double b);如此往复。但是用一个结构体(或者类对象)传入,这个函数定义就可以不改动了,只改结构体就好了,比如一个游戏,你的人物属性有成百上千,你只需要修改你的类与结构体成员就好了。
(因为C++和C有共通之处,但是在结构体上的某些机制又有所不同,所以后边提了一下C++得东西,不喜欢可以略过,但是2021年了,用纯C的人估计要消失了吧,尤其新人)
结构体声明与定义:
第一种:只有结构体定义
-
struct stuff{
-
char job[
20];
-
int age;
-
float height;
-
};
第二种:附加该结构体类型的“结构体变量”的初始化的结构体定义
-
//直接带变量名Huqinwei
-
struct stuff{
-
char job[
20];
-
int age;
-
float height;
-
}Huqinwei;
也许初期看不习惯容易困惑,其实这就相当于两步合并一步:先定义结构体stuff,再定义变量Huqinwei
-
struct stuff{
-
char job[
20];
-
int age;
-
float height;
-
};
-
struct stuff Huqinwei;
第三种:如果该结构体你只用一个变量Huqinwei,而不再需要用
struct stuff yourname;
去定义第二个变量。
那么,附加变量初始化的结构体定义还可进一步简化出第三种:
把结构体名称去掉,用匿名结构体直接定义一个结构体对象(习惯用对象这词了,大家都要习惯,没纯C了),这样更简洁,不过也不能定义其他同类型结构体变量了——除非用typeof再逆向找到这个类型。
-
struct{
-
char job[
20];
-
int age;
-
float height;
-
}Huqinwei;
第三种附加:使用typeof重新利用HU的结构体定义HU3
并且定义指针ptr1,ptr2
-
#include <stdio.h>
-
-
struct
-
{
-
char a;
-
short b;
-
int c;
-
}HU;
-
-
struct
-
{
-
char a;
-
short b;
-
int c;
-
}HU2;
-
-
int main(){
-
-
printf(
"%ld\n",
sizeof(HU));
-
-
typeof(HU) HU3;
-
printf(
"%ld\n",
sizeof(HU3));
-
printf(
"%ld\n",
sizeof(HU2));
-
typeof(HU) *ptr1 = &HU;
-
typeof(HU) *ptr2 = &HU3;
-
ptr2->b =
444;
-
printf(
"%d\n",ptr2->b);
-
ptr1 = ptr2;
-
printf(
"%d\n",ptr1->b);
-
-
-
}
同样的写法,再定义一个结构体成员HU2,他们的“类型”不同,因为如果类型相同,肯定会报错了,实际并没有报。
不过内存操作角度,HU2和HU应该没有任何区别,也可以用指针强行更改,前提是确认安全,比如没有不同文件不同平台对齐不兼容这种问题,所以C很万能,也很危险
结构体变量及其内部成员变量的定义及访问:
绕口吧?要分清结构体变量和结构体内部成员变量的概念。
就像刚才的第二种提到的,结构体变量的声明可以用:
struct stuff yourname;
其成员变量的定义可以随声明进行:
struct stuff Huqinwei = {"manager",30,185};
也可以考虑结构体之间的“赋值”(拷贝构造):
-
struct stuff faker = Huqinwei;
-
//或 struct stuff faker2;
-
// faker2 = faker;
-
打印,可见结构体的每一个成员变量一模一样
如果不使用上边两种方法,那么成员数组的操作会稍微麻烦(用for循环可能好点)
-
Huqinwei.job[
0] =
'M';
-
Huqinwei.job[
1] =
'a';
-
Huqinwei.age =
27;
-
Huqinwei.height =
185;
结构体成员变量的访问除了可以借助符号".",还可以用"->"访问(下边会提)。
引用(C++)、指针和数组:
首先是引用和指针:
-
int main()
-
{
-
struct stuff Huqinwei;
-
-
struct stuff &ref = Huqinwei;
-
ref.age =
100;
-
printf(
"Huqinwei.age is %d\n",Huqinwei.age);
-
printf(
"ref.age is %d\n",ref.age);
-
-
struct stuff *ptr = &Huqinwei;
-
ptr->age =
200;
-
printf(
"Huqinwei.age is %d\n",Huqinwei.age);
-
printf(
"ptr->age is %d\n",ptr->age);
-
//既然都写了,把指针引用也加上吧
-
struct stuff *&refToPtr = ptr;
-
refToPtr->age =
300;
-
printf(
"Huqinwei.age is %d\n",Huqinwei.age);
-
printf(
"refToPtr->age is %d\n",refToPtr->age);
-
-
-
}
更正:之前给引用的初始化语句写错了,而且没注明引用是纯C中没有的东西(在这么个以C为幌子的博客中)。
引用是C++特有的一个机制,必须靠编译器支撑,至于引用转换到C中本质是什么,我有个帖子写过
结构体也不能免俗,必须有数组:
-
struct test{
-
int a[
3];
-
int b;
-
};
-
//对于数组和变量同时存在的情况,有如下定义方法:
-
struct test student[3] = {{{
66,
77,
55},
0},
-
{{
44,
65,
33},
0},
-
{{
46,
99,
77},
0}};
-
//特别的,可以简化成:
-
struct test student[3] = {{
66,
77,
55,
0},
-
{
44,
65,
33,
0},
-
{
46,
99,
77,
0}};
变长结构体
可以变长的数组
-
#include <stdio.h>
-
#include <malloc.h>
-
#include <string.h>
-
typedef
struct changeable{
-
int iCnt;
-
char pc[
0];
-
}schangeable;
-
-
main(){
-
printf(
"size of struct changeable : %d\n",
sizeof(schangeable));
-
-
schangeable *pchangeable = (schangeable *)
malloc(
sizeof(schangeable) +
10*
sizeof(
char));
-
printf(
"size of pchangeable : %d\n",
sizeof(pchangeable));
-
-
schangeable *pchangeable2 = (schangeable *)
malloc(
sizeof(schangeable) +
20*
sizeof(
char));
-
pchangeable2->iCnt =
20;
-
printf(
"pchangeable2->iCnt : %d\n",pchangeable2->iCnt);
-
strncpy(pchangeable2->pc,
"hello world",
11);
-
printf(
"%s\n",pchangeable2->pc);
-
printf(
"size of pchangeable2 : %d\n",
sizeof(pchangeable2));
-
}
运行结果
-
size of
struct changeable :
4
-
size of pchangeable :
4
-
pchangeable2->iCnt :
20
-
hello world
-
size of pchangeable2 :
4
如上,本例中变长结构体本身长度就是一个int的长度(这个int值通常只为了方便表示后边的数组长度),而后边的数组长度不计算在内,但是该数组可以直接使用。
(说后边是个指针吧?指针也占长度!这个是不占的!原理很简单,这个东西完全是数组后边的尾巴,malloc开辟的是一片连续空间。其实这不应该算一个机制,感觉应该更像一个技巧吧)
20191113:这块可能有点抽象?建议去了解一下手动开辟空间malloc和指针相关知识,所谓“变长结构体”,不是一个你理解的结构体!至少不是按正常结构体用的,他像是一个逻辑性的概念,空间是malloc开辟的,结构体是以指针形式存在的“虚拟”的概念,简单说,这个“结构体”不在栈空间!
20160405补充:
非弹性数组不能用"char a[]"这种形式定义弹性(flexible)变量,必须明确大小。
弹性数组在结构体中,下面的形式是唯一允许的:
-
struct s
-
{
-
int a;
-
char b[] ;
-
};
顺序颠倒会让b和a数据重合,会在编译时不通过。
char b[] = "hell";也不行(C和C++都不行)
少了整型变量a又会让整个结构体长度为0,compiler不允许编译通过!不同的是,其实C++形式上是允许空结构体的,本质上是通过机制避免了纯空结构体和类对象,自动给空结构体对象分配一个字节(sizeof()返回1)方便区分对象,避免地址重合!所以呢,C如果有空结构体,定义两个(或一打,或干脆一个数组)该结构体的变量(对象),地址是完全一样的!·!!!!!!!!调试看程序运行,这些语句其实都被当屁放了,根本没有运行,没有实际意义,C压根不支持空结构体这种东西(或者说我也没想好什么场合有用)
-
struct s2
-
{
-
// char a[] = "hasd" ;
-
// int c;
-
};
-
int main()
-
{
-
struct s2 s22;
-
struct s2 s23;
-
struct s2 s24;
-
struct s2 s25;
-
}
例外的是,C++唯独不给带弹性数组的结构体分配空间(可能怕和变长结构体机制产生某种冲突,比如大小怎么算):
-
struct s
-
{
-
char b[] ;
-
};
-
struct s
-
{
-
// char b[] ;
-
};
C++中两者是不一样的,空的结构体反而“大”(sizeof()返回1)
20160321补充:这个机制利用了一个非常重要的特性——数组和指针的区别!数组和指针在很多操作上是一样的,但是本质不一样。最直观的,指针可以改指向,数组不可以,因为数组占用的每一个内存地址都用来保存变量或者对象,而指针占用的内存地址保存的是一个地址,数组没有单独的保存指向地址的这样一个结构。数组的位置是固定的,正如指针变量自身的位置也是固定的,改的是指针的值,是指向的目标地址,而因为数组不存储目标地址,所以改不了指向。企图把地址强制赋值给数组的话,也只是说把指针赋值给数组,类型不兼容。
结构体嵌套:
结构体嵌套其实没有太意外的东西,只要遵循一定规律即可:
-
//对于“一锤子买卖”,只对最终的结构体变量感兴趣,其中A、B也可删,不过最好带着
-
struct A{
-
struct B{
-
int c;
-
}
-
b;
-
}
-
a;
-
//使用如下方式访问:
-
a.b.c =
10;
特别的,可以一边定义结构体B,一边就使用上:
-
struct A{
-
struct B{
-
int c;
-
}b;
-
-
struct B sb;
-
-
}a;
使用方法与测试:
-
a.b.c =
11;
-
printf(
"%d\n",a.b.c);
-
a.sb.c =
22;
-
printf(
"%d\n",a.sb.c);
-
结果无误。
但是如果嵌套的结构体B是在A内部才声明的,并且没定义一个对应的对象实体b,这个结构体B的大小还是不算进结构体A中。
结构体与函数:
关于传参,首先:
-
void func(int);
-
func(a.b.c);
把结构体中的int成员变量当做和普通int变量一样的东西来使用,是不用脑子就想到的一种方法。
另外两种就是传递副本和指针了 :
-
//struct A定义同上
-
//设立了两个函数,分别传递struct A结构体和其指针。
-
void func1(struct A a){
-
printf(
"%d\n",a.b.c);
-
}
-
void func2(struct A* a){
-
printf(
"%d\n",a->b.c);
-
}
-
main(){
-
a.b.c =
112;
-
struct A * pa;
-
pa = &a;
-
func1(a);
-
func2(&a);
-
func2(pa);
-
}
-
注意:盗版是得不到更新迭代的(手动滑稽)https://blog.csdn.net/huqinweI987/article/details/23625823。
占用内存空间:
struct结构体,在结构体定义的时候不能申请内存空间,不过如果是结构体变量,声明的时候就可以分配——两者关系就像C++的类与对象,对象才分配内存(不过严格讲,作为代码段,结构体定义部分“.text”真的就不占空间了么?当然,这是另外一个范畴的话题)。
结构体的大小通常(只是通常)是结构体所含变量大小的总和,下面打印输出上述结构体的size:
-
printf(
"size of struct man:%d\n",
sizeof(struct man));
-
printf(
"size:%d\n",
sizeof(Huqinwei));
-
结果毫无悬念,都是
28:分别是
char数组
20,
int变量
4,浮点变量
4.
下边说说不通常的情况:
对于结构体中比较小的成员,可能会被强行对齐,造成空间的空置,这和读取内存的机制有关,为了效率。通常32位机按4字节对齐,小于的都当4字节,有连续小于4字节的,可以不着急对齐,等到凑够了整,加上下一个元素超出一个对齐位置,才开始调整,比如3+2或者1+4,后者都需要另起(下边的结构体大小是8bytes),相关例子就多了,不赘述。
-
struct s
-
{
-
char a;
-
short b;
-
int c;
-
}
相应的,64位机按8字节对齐。不过对齐不是绝对的,用#pragma pack()可以修改对齐,如果改成1,结构体大小就是实实在在的成员变量大小的总和了。
补一个代码,压入1字节对齐,定义s,然后弹出,使用默认,定义s2,两个结构体大小分别为7和8
-
#include <stdio.h>
-
#pragma pack(push,1)
-
struct s
-
{
-
char a;
-
short b;
-
int c;
-
};
-
#pragma pack(pop)
-
struct s2
-
{
-
char a;
-
short b;
-
int c;
-
};
-
-
-
-
int main(){
-
-
printf(
"%ld\n",
sizeof(struct s));
-
printf(
"%ld\n",
sizeof(struct s2));
-
-
}
-
$
./a.out
-
7
-
8
和C++的类不一样,结构体不可以给结构体内部变量初始化,。
如下,为错误示范:
-
#include<stdio.h>
-
//直接带变量名Huqinwei
-
struct stuff{
-
// char job[20] = "Programmer";
-
// char job[];
-
// int age = 27;
-
// float height = 185;
-
}Huqinwei;
PS:结构体的声明也要注意位置的,作用域不一样。
C++的结构体变量的声明定义和C有略微不同,说白了就是更“面向对象”风格化,要求更低。
那么熟悉了常用方法,都要注意哪些常犯错误呢,见C语言结构体常见错误。
转载:https://blog.csdn.net/huqinweI987/article/details/23625823