[C语言]——结构体（2）

1.结构体传参

结构体有两种传参方式：一种是普通传参，另一种是指针传参

普通传参即是将结构体整体传给函数，会复制一份原来的结构体作为形参供函数使用，但函数内的操作不会影响到原来结构体

指针传参即是将结构体的地址传给函数，该指针指向的是结构体的起始地址，函数就可以根据地址访问到结构体的每个变量，此时函数对结构体的操作会影响到原来的结构体

1.1. 普通传参

测试代码：

#include <stdio.h>
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);
}
int main()
{
    print1(s);
    return 0;
}

测试结果： 

 

由此可知，我们可以通过传递整个结构体传给函数参数，函数就能使用该结构体里的各个变量的数据，但是函数每次需要创建一个与该结构体内存相等的参数会很复杂，所以其实有更好的方法就是指针传参

1.2 . 指针传参

#include <stdio.h>
struct S
{
    int data[1000];
    int num;
};
struct S s = { {1,2,3,4}, 1000 };
void print2(struct S* ps)
{
    printf("%d\n", ps->num);
}
int main()
{
    print2(&s);
    return 0;
}

测试结果：

传递结构体指针比传递整个结构体更简洁，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，所以会导致性能的下降

所以结构体传参的时候，要传结构体的地址

2. 结构体实现位段

2.1. 位段的概念

位段的声明和结构是类似的，有两个不同：

1. 位段的成员必须是 int、unsigned int 或signed int ，在C99中位段成员的类型也可以 选择其他类型

2. 位段的成员名后边有⼀个冒号和⼀个数字

例如：

struct A
{
	int _a : 2;//a占2个比特位
	int _b : 5;//b占5个比特位
	int _c : 10;//c占10个比特位
	int _d : 30;//d占30个比特位
};

接着我们打印一下看看这个结构的内存大小是多少 

printf("%d\n", sizeof(struct A));

为什么这个结构体占8个字节呢？

分析如下：

 2.2. 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 等类型

2. 位段的空间上是按照需要以4个字节（ int ）或者1个字节（ char ）的⽅式来开辟的

3. 位段涉及很多不确定因素，位段是不跨平台的，注重可移植的程序应该避免使⽤位段

再举个例子：

struct S
{
	char a : 3;
	char b : 4;
	char c : 5;
	char d : 4;
};

分析如下：

 注：上述两个例子都是在vs2022环境下的情况，有些编译器在下一个成员无法容纳于第一个位段剩余的位时会继续利用剩余的位，然后再开辟，所以这并不是确定的

2.3. 位段的跨平台问题 

 1. int 位段被当成有符号数还是⽆符号数是不确定的

 2. 位段中最⼤位的数⽬不能确定（16位机器最⼤16，32位机器最⼤32，写成27，在16位机器会 出问题

 3. 位段中的成员在内存中从左向右分配，还是从右向左分配标准尚未定义

 4. 当⼀个结构包含两个位段，第⼆个位段成员⽐较⼤，⽆法容纳于第⼀个位段剩余的位时，是舍弃 剩余的位还是利⽤，这是不确定的

总结：

跟结构相⽐，位段可以达到同样的效果，并且可以很好的节省空间，但是有跨平台的问题存在

2.4.  位段使⽤的注意事项

位段的⼏个成员共有同⼀个字节，这样有些成员的起始位置并不是某个字节的起始位置，那么这些位 置处是没有地址的。内存中每个字节分配⼀个地址，⼀个字节内部的bit位是没有地址的。 所以不能对位段的成员使⽤&操作符，这样就不能使⽤scanf直接给位段的成员输⼊值，只能是先输⼊ 放在⼀个变量中，然后赋值给位段的成员

举个例子：

struct A
{
int _a : 2;
int _b : 5;
int _c : 10;
int _d : 30;
};
int main()
{
	struct A sa = { 0 };
	scanf("%d", &sa._b);//这是错误的

	//正确的⽰范
	int b = 0;
	scanf("%d", &b);
	sa._b = b;
	return 0;
}