C Abstract——Struct 结构体

C语言结构体详解：定义、内存对齐与初始化

最新推荐文章于 2024-06-14 21:16:29 发布

原创最新推荐文章于 2024-06-14 21:16:29 发布 · 1.7k 阅读

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本文介绍了C语言中的结构体，包括其定义、内存对齐原则以及初始化方法。通过示例代码展示了结构体变量的大小计算，并解释了位域的概念，同时列举了结构体初始化的常见方式。

最近在研究Linux内核模块编程，遇到最多的就是结构，屡屡碰到一些生疏的用法如位域，成员初始化，于是便想着回顾一下。

结构体是什么？结构体是一系列变量的组合，就像C++中的类，结构体的在声明时不会分配内存空间，故而在使用时需要定义结构体变量。从本质上来说，结构体变量就是一片内存空间，但是我们对这篇内存中的存放内容进行了限定。

到这就会出现两个基本问题，一是结构体变量如何定义；一是结构体变量分配的空间是多大。基于这两个问题给出如下程序进行说明：

#include <stdio.h>

struct student{
char name[15];
int age;
};

struct student student_a;

typedef struct student stu;
stu student_b;

int main(int argc, char* argv[])
{
    printf("struct student size %d.\n", sizeof(struct student));
    printf("student_a size %d.\n", sizeof(student_a));
    printf("student_b size %d.\n", sizeof(student_b));
    return 0;
}

由上述程序可以看出结构体定义与变量定义差别不大，需要注意的是变量的类型为 struct 类型名，struct不可忽略。然而为方便起见，可以使用typedef来重新定义一个结构体类型名。至于结构体所占的空间，存在一个内存对齐，即是与最长变量对齐，如果最长变量超过计算机的字长则已计算机字长为对齐单位，上述输出结果为20。

需要注意的是结构体中位域的概念，位域的实现是以bit为最小单位来存储变量，在定义时在变量名后加:num，num为变量需要的比特数，在分配时遵循一个变量不跨越多个不完整字节，且变量类型为无符号型或者整型，宽度为0的位域会强制讲下一个位域分配新的字节中，下例给出的结构体占两个字节：

struct test{
    unsigned char a:3;
    unsigned char b:4;
    unsigned char c:2;
};

接下来就是结构体的初始化，结构体的初始化方式有很多，常见的几种方式如下：

1.花括弧内用逗号隔开直接初始化；

2.花括号内成员名前加上成员运算符"."赋值；

3.对变量名.成员名逐个赋值；

注：凡是进行初始化而又未进行复制的成员默认会初始化为0（数值为0，字符串为'\0'，指针为NULL）。

似乎也没什么可讲的，后面有相关疑问再补充！