哲♂学家带你深♂入了♂解结构体及结构体内存大小问题

目录

概要

一、结构体的声明

二、结构体变量的创建和初始化

三、结构体的特殊声明

四、结构体内存对齐

1、对齐原则

2、例一

对齐数

计算方法

3、例二 

总结

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概要

结构体是我们日常编程中经常要用到的一种自定义类型，使用起来也是十分的方便。接下来就由本哲♂学家带领你们深♂入了解结构体。

一、结构体的声明

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

二、结构体变量的创建和初始化

#include <stdio.h>
struct Stu
{char name[20];//名字int age;//年龄char sex[5];//性别char id[20];//学号
};
int main()
{//按照结构体成员的顺序初始化struct Stu s = { "张三", 20, "男", "20230818001" };printf("name: %s\n", s.name);printf("age : %d\n", s.age);printf("sex : %s\n", s.sex);printf("id : %s\n", s.id);//按照指定的顺序初始化struct Stu s2 = { .age = 18, .name = "lisi", .id = "20230818002", .sex = "⼥printf("name: %s\n", s2.name);printf("age : %d\n", s2.age);printf("sex : %s\n", s2.sex);printf("id : %s\n", s2.id);return 0;
}

三、结构体的特殊声明

//匿名结构体类型
struct
{int a;char b;float c;
}x;

以上结构体声明时候省略掉了结构体标签。

对于匿名的结构体类型，如果没有对结构体类型重命名的话，基本上只能使用一次。所以尽量不要用。

四、结构体内存对齐

1、对齐原则

1. 结构体的第⼀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

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 该成员变量大小的较小值。

VS 中默认的值为 8

- Linux中 gcc 没有默认对齐数，对齐数就是成员自身的大小

3. 结构体总大小为最大对齐数（结构体中每个成员变量都有⼀个对齐数，所有对齐数中最大的）的

整数倍。

4. 如果嵌套了结构体的情况，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。

这么说有点晦涩难懂，接下来给大家几个例子了解。

2、例一

//练习1
struct S1
{char c1;int i;char c2;
};

首先我们了解一下什么是对齐数：

对齐数

指某一个元素的初始指针与结构体的初始指针的差值，举个例子，因为c1指针和结构体初始指针一样，所以c1的对齐数是0；

计算方法

对于结构体第一个变量我们是不用考虑c1的偏差值，直接存放，根据对齐规则，i要放在4的倍数的位置，即偏差值为4的位置，c2是char类型所以可以随便放（任何数都是1的倍数），所以这个在内存中是这么放的：

所以总大小为9但其成员最大对齐数是4，5不是4的倍数，所以最终内存大小为12字节。 

3、例二 

//练习2
struct S1
{char c1;int i;char c2;
};
struct S4
{char c1;struct S1 s1;int d;
};

由上面知道s1大小为12，其中它的成员最大对齐数为4，所以待会对齐到4的倍数那所以其在内存存放是这样的：

总大小为20，其中最大对齐数为4，而20是4的倍数，所以这个结构体大小为20字节。

总结

结构体的使用其实对我们来说并不难，难的是如何计算其大小，需要我们熟练掌握其对齐原则。

期待与你们一起van♂。