1.结构体类型的声明

结构的基础知识

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 :

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

例如描述一个学生 :

struct Stu
{
 	char name[20];//名字
 	int age;//年龄
 	char sex[5];//性别
	char id[20];//学号
}stu1,stu2；//分号不能丢

特殊的声明 :

在声明结构的时候，可以不完全的声明。

//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),也叫匿名结构体类型

匿名结构体类型因为没有名字，因此创建结构体变量时只能在 variable-list 中创建

那么问题来了

// 在上面的基础上，这种代码合理吗?
p = &x;

可能有读者觉得这两个结构体的成员列表都一样，是同一类型，那这句代码就没有错

其实不然

警告： 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。

2.结构体变量的定义和初始化

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

3.结构体内存对齐

首先得掌握结构体的对齐规则：

(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）的整数倍的地址处。

 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默认的值为8
 Linux默认的值为4

(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。

仅仅看规则是苍白无力的，下面我们配合题目来进行讲解

(1).

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

(2).

struct S2
{
 	char c1;
 	char c2;
 	int i;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S2));

(3).

struct S3
{
 	double d;
 	char c;
 	int i;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S3));

(4).结构体嵌套问题

struct S4
{
 	char c1;
 	struct S2 s2;
 	double d;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S4));

由此可知在设计结构体的时候，我们既要满足对齐，又要节省空间，如何做到呢 ?

我们可以看到 : struct S1 和 struct S2 虽然成员变量类型一样，但一个是 12个字节，一个是 8个字节

struct S1
{
 	char c1;
 	int i;
 	char c2;
};
struct S2
{
 	char c1;
 	char c2;
 	int i;
};

所以 让占用空间小的成员尽量集中到一起

当然我们也可以修改默认对齐数

之前我们见过了 #pragma 这个预处理指令，这里我们再次使用，可以改变我们的默认对齐数。

#include <stdio.h>
#pragma pack(8)//设置默认对齐数为8
struct S1
{
 	char c1;
 	int i;
 	char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数，还原为默认
#pragma pack(1)//设置默认对齐数为1
struct S2
{
 	char c1;
 	int i;
 	char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数，还原为默认
int main()
{
    //输出的结果是什么？
    printf("%d\n", sizeof(struct S1));
    printf("%d\n", sizeof(struct S2));
    return 0;
}

输出结果为 12 和 6，大家可以自己去尝试画图验证

结论：

结构在对齐方式不合适的时候，我么可以自己更改默认对齐数。

4.结构体传参

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？

选择print2函数

因为函数传参的时候，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，导致性能下降

关于函数调用可以去看这篇文章

浅析函数的调用过程