目录
结构体
结构体的类型声明
结构体的内存对齐
位段
枚举
联合(共用体)
结构体
结构体的类型声明
结构是一些值的集合,这些值称为成员变量。结构的每个成员可以是不同类型的变量
结构的声明:
//例如定义一个学生
typedef struct Stu
{
char name[20];//姓名
int age;//年龄
char sex[5];//性别
char id[20];//学号
};
结构体的内存对齐
如何计算结构体的大小?(结构体的对齐规则)
1.第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处;
2.其他成员变量要对齐到某个数字(对齐数)的整数倍的地址;
对齐数 = 编译器默认的一个对齐数与该成员大小的较小值;
* VS中默认的值为8
3.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;
4.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
结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法!
typedef struct Test
{
char a; //字节数为1
double b;//字节数为8
int c;//字节数为4
}Test;
求sizeof(Test);
根据对齐规则,我们可以得出Test是按8字节对齐的,则根据内存对齐规则,我们可以得出sizeof(Test) = 24
结构体传参
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,参数压栈的系统开销比较大,所以会导致性能的下降。
因此在结构体传参时,我们需要传的是结构体的地址
位段
什么是位段?
位段的声明和结构是类似的,但有两个不同:
1.位段成员必须是int,unsigned int 或 signed int;
2.位段的成员后面有一个冒号和数字
struct A
{
int _a : 2;
int _b : 5;
int _c : 10;
int _d : 30;
};
A就是一个位段类型
位段的内存分配
1.位段的成员可以是int、unsigned int、signed int 或者是 char (属于整形家族)类型
2.位段的空间上是按照需要以4个字节(int)或者一个字节(char)的方式来开辟的。
3.位段涉及了很多不确定因素,位段是不跨平台的,注重可移植的程序应该避免使用位段
struct S
{
char a : 3;
char b : 4;
char c : 5;
char d : 4;
};
struct S s = { 0 };
s.a = 10;
s.b = 12;
s.c = 3;
s.d = 4;
总结
跟结构体相比,位段可以达到同样的效果,但是可以很好地节省空间,但是有跨平台的问题存在。
枚举
枚举类型的定义
enum Day//星期
{
Mon,
Tues,
Wed,
Thur,
Fri,
Sat,
Sun
};
这些可能取值都是有值的,默认是从0开始,依次递增1,当然在定义的时候也可以赋初值。
例如:
enum Color
{
RED = 1,
GREEN = 2,
BLUE = 4
};
enum Color clr = GREEN;
clr = 5;
枚举的优点:
1.增加代码的可读性和可维护性
2.和#define定义的标识符比较枚举有类型检查,更加严谨
3.防止了命名污染(封装)
4.便于调试
5.使用方便,一次可以定义多个常量
联合(共用体)
联合类型的定义
联合也是一种特殊的自定义类型,这种类型定义的变量也包含一系列的成员,特征是这些成员共用同一块空间(所以联合体也叫共用体)
例如:
//联合类型的声明
union Un
{
char c;
int i;
};
//联合变量的定义
union Un un;
联合的特点
联合的成员是共用同一块内存空间的,这样一个联合变量的大小,至少是最大成员的大小(因为联合至少得有能力保存最大的那个成员)。
联合大小的计算
联合的大小至少是最大成员的大小
当最大成员大小不是最大对齐数的整数倍时,就要对齐到最大对齐数的整数倍。