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C语言、结构体

news 2026/5/11 18:12:36

📚 目录

1. 结构体类型声明定义
2. 结构体的创建和初始化
3. 结构体内存大小
4. 结构体的传参
5. 位段

前言：
C语言也给我们程序员规定了一种自定义类型，结构体的每一个成员可以是不同类型的变量，结构是⼀些值的集合，这些值称为成员变量，那么结构体的内存大小又是怎么算的呢？

1. 结构体类型声明定义

结构是⼀些值的集合，这些值称为成员变量；关键字：struct

#include<stdio.h>structadd//结构体的声明定义{inta;}value;//value指的是这个结构体的名字 旁边这个分号必须要添加 value可以先不写，等我们需要的时候创建就行了//比如intmain(){structadds1;//我们创建的时候就能够这么写return0;}

这就是简单的结构体声明
假设当我们想要描述一个学生的时候。

structstu{charname[20];intage;floatScore;};

这就简单创建了一个简单结构体类型。

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2. 结构体的创建和初始化

就拿我们的学生这个结构体来讲

#include<stdio.h>structstu//结构体声明定义{charname[20];intage;floatScore;};intmain(){//struct stu s1;这个是结构体的创建，类型位struct stu 名字位：s1//结构体的创建和初始化structstus1={"zhangsan",20,95.5f};//这就是我们简单的初始化，也可以部分初始化，或者不初始化。//当我们想不按照这个顺序初始化的时候我们就要用到这个操作符structstus2={.age=20,.Score=95.5f,.name="zhangsan"};return0;}

结构体的打印：

#include<stdio.h>structstu//结构体声明定义{charname[20];intage;floatScore;};intmain(){structstus2={.age=20,.Score=95.5f,.name="zhangsan"};//打印printf("%d\n",s2.age);printf("%f\n",s2.Score);printf("%s\n",s2.name);return0;}

结构的特殊声明：

比如：

//这样类型的特殊声明struct{charname[20];intage;floatscore;}value;//还有这样的结构体声明struct{charname[20];intage;floatscore;}value[10],*p;

这样的声明省略掉了我们结构体的名字，直接就创建了我们的变量。
那么这样做编译器会不会报错呢？
答案：不会报错
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。
匿名的结构体类型，如果没有对结构体类型重命名的话，基本上只能使用一次。

结构体类型的自引用：

学到数据结构的时候我们就会知道链表这个概念。

就又没有想过，结构体里面包含结构体，一个连接着一个，形成一个链条一样的链表。
举例：

//就像这样写structNode{inta;structNode*next；};

以上就是我们的结构体的创建和初始化以及特殊的结构体声明定义。

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3. 结构体内存大小

那么结构体的内存大小又是怎么算的呢？
接下来我们来学习一下。

structstu{charname[20];intage;};

这个结构体内存大小多大呢？
答案：24
为什么是24呢？我们就要了解最大对齐数这个概念。
对其规则

最大对齐数：

结构体的第1个成员对齐到和结构体变量起始位置偏移量为0的地址处。
从第2个成员变量开始，都要对齐到某个对其数的整数倍的地址处，（对其数 = 编译器默认的⼀个对其数与该成员变量大小的较小值。）
结构体总大小为最大对齐数的整数倍。
嵌套了结构体的情况下，嵌套的结构体成员对齐到自己的成员中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（含嵌套结构体中成员的对齐数）的整数倍。

举例：
注意：每一个编译器默认的对齐数都是不一样的，就像我们Vs这个编译器默认的对齐数为：8

#include<stdio.h>structS1{charc1;//对齐数位1inti;//对齐数为4charc2;//对齐数为1};intmain(){printf("%zu\n",sizeof(structS1));//选择最大对齐数的整数倍return0;}

修改默认对齐数

#include<stdio.h>#pragampack(1);//设置默认对齐数为1structS{charc1;//对齐数位1，而我们默认对齐数为1 ， 对齐数为1inti;//对齐数为4，而我们默认对齐数为1 ， 对齐数为1charc2;//对齐数为1，而我们默认对齐数为1 ， 对齐数为1};#pragmapack();取消修改默认对齐数intmain(){printf("%d\n",sizeof(structS));return0;}

得到的结果都是我们的1000。这样我们就能知道：结构体传参的时候，要传结构体的地址

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4.结构体的传参

结构体又是怎么传参的呢？

#include<stdio.h>structS{intdata[1000];intnum;};//结构体传参//测试传结构体voidtest1(structSs){printf("%d\n",s.num);}//测试地址voidtest2(structS*s){printf("%d\n",s->num);}intmain(){structSs={{1,2,3,4},1000};test1(s);//传结构体test2(&s);//传地址return0;}

得到的结果都是我们的1000。这样我们就能知道：结构体传参的时候，要传结构体的地址

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5.位段

什么是位段？
位段：
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整型家族类型，比如：char。
2. 位段的成员名后边有⼀个冒号和⼀个数字。
举例：

structA{int_a:2;int_b:3;int_c:30;};intmain(){printf("%d\n",sizeof(structA));return0;}

这就是我们位段的写法。
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 等类型
2.位段的空间上是按照需要4个字节或者一个字节的方式开辟
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。
例如：

#include<stdio.h>structS{chara:3;charb:4;charc:5;chard:4;};intmain(){structSs={0};s.a=10;s.b=12;s.c=3;s.d=4;return0;}

注意：
位段在跨平台的时候会出现问题。
问题：
int 这个位段被别的编译器当成有符号数还是无符号数是不确定的。
位段中最大位的数不能确定。
位段中的成员在内存中从左向右分配，还是从右向左分配
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：位段可以达到结构体那样的效果，并且可以很好的节省空间，但是有跨平台的问题存在。

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完！

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