C语言自定义类型：结构体

结构体定义与声明

定义：
结构体是一种用户自定义的数据类型，它允许你将不同类型的数据（区别于数组）组合成一个整体。例如，如果你要表示一个学生的信息，可能包括姓名（字符串）、年龄（整数）、成绩（浮点数）等不同类型的数据。

声明：
struct（关键字）+tag（自己设置的结构体标签）
{
member-list；（成员列表）
}variable-list（变量列表）；

！！！！students不是变量名

此外除了在变量列表定义结构体变量，也能在结构体声明后定义变量

结构体成员的访问

两种操作符

（一） ->
这是一个双目操作符，左测为结构体变量的指针，右侧为成员名称

（二） .
这也是个双目操作符，左测为结构体变量的名称，右侧为成员名称

结构体变量的初始化

1.结构体变量可按照成员列表顺序初始化

2.结构体变量可按照特定顺序初始化（运用结构体成员访问操作符）

结构体内存对齐

在C语言内置数据类型中，每个类型所占的字节大小是一定的，如一个int占4字节
那么结构体变量呢？

如果是简单的将每个成员所占字节数相加结果是6
然而实际上结果是12
这是因为结构体发生了内存对齐

内存对齐的四大规则与对齐数

对齐数

结构体的对齐数是成员变量自身大小和默认对齐数（一般编译器默认对齐数是 8 字节，有些编译器可能不同）中较小的那个值（没有默认对齐数则对齐数即为变量自身大小）。
上述代码在内存中的实际存放方式

修改默认对齐数

可以用到#pragma pack(n)
例如#pragma pack(1)
设置默认对⻬数为1

#pragma pack()
修改后再次使用可取消设置的对⻬数，还原为默认

规则1.

结构体的第⼀个成员对⻬到和结构体变量起始位置偏移量为0的地址处（简单来说即从结构体变量起始位置开始）

如图c1放在了初始位置

规则2.

其他成员变量要对⻬到对⻬数的整数倍的地址处。

如图i的数据类型为int，大小为4，默认对齐数是8，较小值是4，因此对齐数4，因此i会放在4,8,…,4n处,因4未被占用所以从4开始

c2数据类型为char，大小为1，默认对齐数是8，较小值是1，因此对齐数是1，同理c2可以放在1,2，…,n处，因为8未被占用所以从8开始

规则3.

结构体总⼤⼩为最⼤对⻬数（结构体中每个成员变量都有⼀个对⻬数，所有对⻬数中最⼤的对齐数）的整数倍

按照前两条可以知道此时长度仅是9（0-8长度为9），此时成员的对齐数分别为1，4，1最大对齐数为4，结构体的总大小为最大对齐数的整数倍（4n），由于此时长度为9，为了开辟足够空间，得出的最小n值为3，因此总长度为12。

规则4.

如果嵌套了结构体的情况（结构体成员包含另一个结构体），嵌套的内层结构体的对齐数是该结构体成员的对齐数中最大的一个

注意事项

结构体本身不占据内存空间，定义的结构体变量占据内存空间

结构体是一种自定义的数据类型，它本身类似于一个模板，用于定义数据的组织形式。就像一个建筑蓝图，它规定了建筑物（结构体变量）的结构和布局，但蓝图本身（结构体类型定义）并不占据实际用于存放建筑材料（数据）的空间

为什么存在内存对⻬

结论：结构体的内存对⻬是拿空间来换取时间的做法

匿名结构体

定义：匿名结构体是一种没有名字的结构体类型

局限性：匿名结构体的主要局限在于它没有类型名，所以不能在定义它的作用域（例如定义于函数内）之外使用，一般仅能使用一次

使用场景：和普通结构体一样，匿名结构体可以将相关的数据封装在一起。例如，在一个函数内部，如果只需要临时组合一些数据来传递或使用，可以使用匿名结构体

结构体传参

两种方式

更优解是传递结构体指针
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⼤，所以会导致性能的下降