第四十九天学习记录：C语言进阶：结构体

结构体

结构体的声明

结构是一些值的集合，这些值称为成员变量。结构的每个成员可以是不同类型的变量

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

问：C++的new和C语言的结构体有什么异同？
ChatAI答：
C++中的new是一个运算符，用于在堆上分配动态内存，并返回指向该内存的地址。它会自动调用要分配的对象的构造函数，以便初始化新分配的内存。与之相反，C语言中的结构体只是一种用户自定义的数据类型。我们可以在栈上或者堆上申请结构体变量内存，但在C语言中不会自动调用结构体的构造函数。

C++中的new还有一个重载版本，可以显式地调用类的构造函数来初始化新分配的内存。而在C语言中，如果结构体中有指向其他类型的指针，需要手动分配空间并进行初始化，否则可能导致内存泄漏或者越界错误。

此外，C++中的new还可以抛出异常，而C语言中的结构体是不支持异常处理的。

综上所述，C++中的new提供了更高级别的内存分配方式，同时还能够自动调用构造函数来初始化，更加方便和安全。

问：匿名结构体可以声明了一个集合后再声明另外一个不一样集合的匿名结构体吗？

ChatAI答：
可以，匿名结构体的定义与使用方式与普通结构体一样，可以在同一作用域内用多个匿名结构体类型的变量或声明。

下面是一个示例代码：

#include <stdio.h>int main()
{struct {int x;int y;} s1 = {1, 2}, s2 = {3, 4};struct {double x;double y;} s3 = {1.23, 4.56}, s4 = {7.89, 9.87};printf("s1: x=%d, y=%d\n", s1.x, s1.y);printf("s2: x=%d, y=%d\n", s2.x, s2.y);printf("s3: x=%f, y=%f\n", s3.x, s3.y);printf("s4: x=%f, y=%f\n", s4.x, s4.y);return 0;
}

在这个例子中，我们在同一作用域内定义了两个不同的匿名结构体，其中s1和s2类型相同，而s3和s4类型相同。可以看到，它们被视为两个不同的结构体类型，内部成员的类型和名称可以不同。在使用时，也没有区别，可以直接使用.操作符访问内部成员。

问：C++的链表和C的链表有何异同
ChatAI答：
C语言和C++语言中的链表在实现和使用上有一些异同点：

1. 数据结构实现

   • C语言中通常使用结构体来实现链表的节点，结构体内部包含指向前驱和后继节点的指针。
   • C++语言中可以使用类（class）或结构体（struct）来实现链表节点，通过类或结构体实现的链表节点可以使用类的成员函数来实现插入、删除、遍历等操作。

2. 头文件和命名空间

   • 在C语言中，链表通常以结构体和相关的函数以及宏定义形式定义在单独的头文件中，并且可能需要包含其他系统头文件以使用标准库函数、类型和宏定义等。
   • 在C++语言中，链表的实现通常放在类或命名空间中。例如，可以使用std::list来定义一个标准库中的链表实现。

3. 模板支持

   • C语言不支持模板，因此需要在代码中每次为需要操作的数据类型编写专门的函数。
   • C++支持模板，可以使用通用的泛型编程方式来实现链表，从而支持对任何类型数据进行操作。

4. 对象和构造函数/析构函数支持

   • 在C语言中，链表通常由一组函数和结构体成员变量构成，没有构造函数和析构函数的概念，因此需要手动初始化和清理链表的节点和指针。
   • 在C++语言中，链表可以作为一个对象来看待，支持使用构造函数和析构函数进行自动初始化和清理。必要的资源申请和释放由构造函数和析构函数负责处理，使用起来更加方便。

除了上述区别，C++语言中的链表还可以利用STL标准库提供的迭代器、算法和其他容器等功能，提供更丰富的数据结构和算法支持。总的来说，C++语言的链表实现更加现代化、方便、可靠和安全。

结构体内存对齐

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include <stdio.h>struct S1
{char c1;int a;char c2;
};struct S2
{char c1;char c2;int a;
};struct S3   //16
{double d;char c;int i;
};struct S4   //32
{char c1;struct S3 s3;double d;
};int main()
{struct S1 s1 = { 0 };printf("%d\n", sizeof(s1));//12struct S2 s2 = { 0 };printf("%d\n", sizeof(s2));//8return 0;
}

输出：12 8

结构体的对齐规则：
1、第一个成员在结构体变量偏移量为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大小的较小值。
VS中默认的值为8 gcc没有默认对齐数
3、结构体总大小为最大对齐数（每个成员变量都有一个对齐数）的整数倍。
4、如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对齐到自己的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（含嵌套结构体的对齐数）的整数倍。

修改默认对齐数

#pragma pack(4)
#pragma pack()

C语言结构体偏移量

在C语言中，结构体是一种用户自定义的数据类型，它允许将不同的变量类型组合在一起，并按照用户定义的方式对它们进行存储。结构体中的每个成员在内存中是按照定义的顺序依次存放的，每个成员的偏移量从结构体变量的起始地址开始依次增加。可以使用C语言中的“offsetof”宏来计算结构体中各个成员的偏移量，语法如下：

#include <stddef.h>
#define offsetof(type, member) ((size_t) &((type *)0)->member)

其中，type表示结构体类型，member表示结构体成员名。使用这个宏，可以计算处任意结构体类型中指定成员的偏移量。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include <stdio.h>
#include <stddef.h>struct S
{char c;int i;double d;
};int main()
{//offsetof();printf("%d\n", offsetof(struct  S, c));printf("%d\n", offsetof(struct  S, i));printf("%d\n", offsetof(struct  S, d));return 0;
}

结构体传参

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include <stdio.h>struct S
{char c;int a;double d;
};void Init(struct  S* ps)
{ps->a = 100;ps->c = 'w';ps->d = 3.14;
}int main()
{struct S s;Init(&s);return 0;
}