C语言结构体知识科普

如何定义一个结构体？

定义一个结构体的方法有很多，这里我用一种常用的方式来定义结构体；

//定义一个结构体 结构名称是 student,
struct student
{
  char name[13];//char  类型 数组
  float fenshu; //float 类型 变量
  int  age;     //int   类型 变量
};

说明1：student 是一个结构的名称

说明2：student 这个结构里面的内容是结构体的成员列表

说明3：该结构体的成员列表由若干个成员组成，每个成员都是该结构的一个组成部分。

说明4：每个成员必须进行类型说明，这里有三种类型。

结构类型变量的说明

结构体定义并不是定义一个变量，而是定义了一种数据类型，这种类型是你定义的，它可以和语言本身所自有的简单数据类型一样使用（类似 int 类型）结构体本身并不会被作为数据而开辟内存，真正作为数据而在内存中存储的是这种结构体所定义的变量。

一个结构体变量占多大内存空间呢 ?

这是由这种结构体类型的定义决定的，可以想象为了同时存储结构体的每一个成员，那么结构体变量的存储大小，就应该是所有分量的存储空间的总合。

//定义一个结构体 结构名称是 student,
struct student
{
  char name[13];//char  类型 数组 13个字节
  float fenshu; //float 类型 变量 4个字节
  int  age;     //int   类型 变量 4个字节
};

字节总和 是 13 + 4 + 4 = 21个字节吗？

测试：

测试结果：

是代码有问题吗？还是理解有问题呢？

引入一个宏定义

offsetof(type, member-designator)

这是一个宏定义包含在里，它的作用是用来计算一个结构成员相对于结构开头的字节偏移量。

int main()
{
  printf("student 结构所占的内存大小   = %2d  字节\\r\\n",sizeof(student));


  printf("student 结构中的 name 偏移   = %2d  字节\\r\\n",offsetof(struct student, name));
  printf("student 结构中的 fenshu 偏移 = %2d  字节\\r\\n",offsetof(struct student, fenshu));
  printf("student 结构中的 age 偏移    = %2d  字节\\r\\n",offsetof(struct student, age));


  return(0);
}
//右滑查看所有代码

测试结果：

为什么分数的偏移是16而不是13？

字节对齐的概念

我们知道结构体是一种构造数据类型，里面可以有不同数据类型的成员。在这些成员中，不同的数据类型所占的内存空间是不同的。那么系统是怎么给结构体变量的成员分配内存的呢？或者说这些成员在内存中是如何存储的呢？通过上面这个例子我们知道肯定不是顺序存储的。那么到底是怎么存储的呢？就是按字节对齐的方式存储的！也就是以结构体成员中占内存最多的数据类型所占的字节数为标准，所有的成员在分配内存时都要与这个长度对齐。

举一个例子：我们以上面这个程序为例，结构体变量 student的成员中占内存最多的数据类型是 int 型，跟float一样，其占 4 字节的内存空间，那么所有成员在分配内存时都要与 4 字节的长度对齐。也就是说，虽然 char 只占 1 字节，但是为了与 4 字节的长度对齐，它会占用

4个字节+

4个字节+

4个字节+

1个字节+补3个字节 总共 = 16个字节

有关字节对其的详细分析，下次再聊，今天就来说一下如何让其按照我们想的单个字节对其

单个字节对其

我们可以使用伪指令#pragma pack(n)（n为字节对齐数）使得结构间一字节对齐

使用方法：

再次测试：

好了时间有限，今天就写到这，下周我们再聊结构体的多种定义和使用方法。