11 结构体

11.1 定义结构

用 struct 定义结构，struct 语句定义了一个包含多个成员的新的数据类型，struct 语句的格式如下：

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

tag 是结构体标签。

member-list 是标准的变量定义，比如 int i; 或者 float f，或者其他有效的变量定义。

variable-list 结构变量，定义在结构的末尾，最后一个分号之前，您可以指定一个或多个结构变量。

11.2 结构体变量存储空间分配

结构体中成员变量分配的空间是按照成员变量中占用空间最大的来作为分配单位,同样成员变量的存储空间也是不能跨分配单位的,如果当前的空间不足,则会存储到下一个分配单位中。

结构体内存大小对齐原则

1. 结构体变量的首地址能够被其最宽基本类型成员的大小所整除。
2. 结构体每个成员相对于结构体首地址的偏移量(offset)都是成员大小的整数倍，如有需要编译器会在成员之间加上填充字节(internal adding)。即结构体成员的末地址减去结构体首地址(第一个结构体成员的首地址)得到的偏移量都要是对应成员大小的整数倍。
3. 结构体的总大小为结构体最宽基本类型成员大小的整数倍，如有需要编译器会在成员末尾加上填充字节。

#include <stdio.h>typedef struct
{unsigned char a;unsigned int  b;unsigned char c;
} debug_size1_t;
typedef struct
{unsigned char a;unsigned char b;unsigned int  c;
} debug_size2_t;int main(void)
{printf("debug_size1_t size=%lu,debug_size2_t size=%lu\r\n", sizeof(debug_size1_t), sizeof(debug_size2_t));return 0;
}

编译执行输出结果：

debug_size1_t size=12,debug_size2_t size=8

结构体占用存储空间,以32位机为例

• 1.debug_size1_t 存储空间分布为a(1byte)+空闲(3byte)+b(4byte)+c(1byte)+空闲(3byte)=12(byte)。
• 1.debug_size2_t 存储空间分布为a(1byte)+b(1byte)+空闲(2byte)+c(4byte)=8(byte)。

11.3 结构体变量成员的调用

struct student stu_1;
struct student *p;

有以下三种等价形式：

• a. 结构体变量.成员名 ----stu_1.成员名
• b. (*p).成员名
• c. p-> 成员名

在C语言中，为了使用方便和使之直观，可以把 (*p).num 改用 p->num 来代替，它表示 *p 所指向的结构体变量中的 num 成员，同样，(*p).name 等价于 p->name

11.4 用结构体构建简单链表

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>#define NULL 0struct student
{long num;float score;struct student *next;
};void main()
{struct student a, b, c, *head, *p;a.num = 99101; a.score = 89.5;b.num = 99103; b.score = 90;c.num = 99107; c.score = 85;//对结点的 num 和 score 成员赋值head = &a;//将结点 a 的起始地址赋给头指针 heada.next = &b;//将结点 b 的起始地址赋给 a 结点的 next 成员b.next = &c;c.next = NULL;// c 结点的 next 成员不存放其他结点地址p = head;//使 p 指针指向 a 结点do{printf("%ld %5.1f\n", p->num, p->score);// 输出 p 指向的结点的数据p = p->next;//使 p 指向下一结点}while(p != NULL);//输出完 c 结点后 p 的值为 NULLsystem("pause");
}

运行结果:

99101  89.5
99103  90.0
99107  85.0