作者：strongerHuang

公眾號：strongerHuang

C語言可謂是編程界的傳奇語言，歷經幾十年，依然排名前列。

本文主要說的是C語言中的結構體，結構體是C語言中重要的一部分內容，也是C語言中常用的一種數據結構。

一、關于結構體

在C語言中，結構體（struct）指的是一種數據結構，是C語言中復合數據類型（aggregate data type）的一類。

結構體可以被聲明為變量、指針或數組等，用以實現較復雜的數據結構。結構體同時也是一些元素的集合，這些元素稱為結構體的成員（member），且這些成員可以為不同的類型，成員一般用名字訪問。

結構體的定義如下所示：

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

其中：

• struct為結構體關鍵字；

• tag為結構體的標志；

• member-list為結構體成員列表，其必須列出其所有成員；

• variable-list為此結構體聲明的變量。

在一般情況下：tag、member-list、variable-list這3部分至少要出現2個。

二、結構體常規定義

不同的定義，應用在不同場景，所以，我們編程時需要結合實際情況來定義結構體。

方法1：

定義結構體stu，此時結構體相當于一個類型，比如int，如需使用此結構體，方法同int.

struct stu {char aa;short bb;int???cc; };struct stu stu1, stu2;

方法2：

定義結構體stu同時定義需要使用的結構體變量stu1, stu2。如后面再需要定義結構體變量，方法同1.

struct stu {char aa;short bb;int???cc; }stu1, stu2;struct stu stu3;

方法3：

定義結構體時，結構體名稱缺省，同時定義結構體變量stu1，stu2。但后面不可再定義結構體變量。

struct {char aa;short bb;int???cc; }stu1, stu2;

提示：

這里不能像上面再定義結構體變量：（以下錯誤）

struct?stu3;? struct stu stu3;

三、使用typedef定義結構體

這里先簡單說下typedef.

在C和C++編程語言中，typedef是一個關鍵字。它用來對一個數據類型取一個別名，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雜的類型組成的結構 ，但它也常常在各種長度的整數數據類型中看到，例如size_t和time_t。

維基百科

方法4：

使用typedef定義結構體同時，給stu結構體別名STU，后續定義可不用使用struct stu，直接使用STU即可。

typedef struct stu {char aa;short bb;int???cc; }STU;STU stu1;

你會發現，其實就是通過關鍵字typedef，將STU取代了struct stu。

當然，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定義結構體時，省掉結構體第一個別名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，如果還不懂，請再次復習一下。或者參考《一句話幫你理解typedef的用法》。

四、結構體大小計算

結構體的大小，我相信很多人都沒搞明白。實際編程中也是很多地方都在應用，比如：存儲、拷貝結構體時都會牽涉到結構體大小的問題。

1.對比兩結構體大小，一樣嗎？

結構體1：

struct stu {char aa;short bb;char cc; }stu1;

結構體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.

編輯注：這里需要考慮程序位數，或者說默認對齊字節數，因為以上答案不完全如此。

2.分析不一樣原因

結構體計算要遵循字節對齊原則，一般滿足三個準則：

1) 結構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；

2) 結構體每個成員相對于結構體首地址的偏移量（offset）都是成員大小的整數倍，如有需要編譯器會在成員之間加上填充字節；

3) 結構體的總大小為結構體最寬基本類型成員大小的整數倍，如有需要編譯器會在最末一個成員之后加上填充字節；

對于上面結構體stu1來說，最大字節：2字節，順序是 char->short->char：?

2個字節

第一個char占一個字節	??? 多的這一個補0，只是占位作用
short 剛好占2個字節
第二個char也占1個	多的這一個補0

對于上面結構體stu2來說，最大字節：2字節，順序是 char->char->short：?

第一個char占一個字節	第二個char占一個字節
short 剛好占2個字節

通過上面兩個表格，相信你應該明白了，改成4字節的int，原理一樣。

更多關于字節對齊的內容可以參考《理一理字節對齊的那些事》。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的C语言结构体用法很多，坑也很多的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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