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1、结构体的基础知识
（1）结构体
结构体是一些值的集合，这些值称为结构体成员变量。结构体的每个成员可以是不同类型的变量。
（2）结构体的声明
代码如下（示例）：
struct tag//结构体的名称
{
member - list1;//内部可以定义多个不同类型的成员变量
member - list2;
member - list3;
//...
};
例如用结构体描述一个学生的部分信息
代码如下（示例）：
struct student//用来描述学生的结构体
{
//定义成员变量
char name[10];
int age;
char telephone[20];
char address[50];
}s1;//可以在这里直接创建变量
//这个结构体类型的名称是struct student而不是student
//通过struct student创建变量s2
struct student s2 = {
"zhang san", 18, "123456789", "shang hai"};
//可以通过typedef来重新定义结构体的名称以简化代码
typedef struct student student
student s3;
//以上s1, s2, s3的三种创建变量的方式都是合法的
（3）特殊的结构体的声明
代码如下（示例）：
//匿名结构体
struct
{
int a;
char b;
float c;
}x;
struct
{
int a;
char b;
float c;
}
a[20], *p;
编译器会把这两种结构体类型当做完全不同的两种类型
这种结构体的声明只能在此处直接定义变量，只能在这里使用
（4）结构体成员变量的访问
代码如下（示例）：
typedef struct birthday
{
int year;
int month;
int day;
}birthday;
typedef struct student
{
char name[10];
int age;
char telephone[20];
char address[50];
birthday b;
}student;
int main()
{
student s1 = {
"zhang san", 18, "123456789", "shang hai",
{
2000, 1, 1 } };
//结构体变量访问成员变量用.操作符
printf("name:%s age:%d telephone:%s address:%s\nbirthday:%d.%d.%d\n",
s1.name, s1.age, s1.telephone, s1.address, s1.b.year, s1.b.month, s1.b.day);
//结构体指针访问成员变量用->操作符
student* ps = &s1;
printf("name:%s age:%d telephone:%s address:%s\nbirthday:%d.%d.%d\n",
ps->name, ps->age, ps->telephone, ps->address, ps->b.year, ps->b.month, ps->b.day);
return 0;
}
2、结构体的自引用
不允许在结构体内部包含一个类型为该结构本身的成员。
如下面的代码是不合法的
struct student
{
char name[10];
int age;
char telephone[20];
char address[50];
struct student next;//不合法
};
正确的自引用方式如下：
代码如下（示例）：
//可以在创建结构体时直接typedef
typedef struct student
{
char name[10];
int age;
char telephone[20];
char address[50];
struct student* next;//通过指针找到下一个结构体变量
//注意虽然外面已经typedef，但是这里不能写成student
}student;
允许在结构体内部包含一个其他类型的结构体
代码如下（示例）：
typedef struct birthday
{
int year;
int month;
int day;
}birthday;
typedef struct student
{
char name[10];
int age;
char telephone[20];
char address[50];
birthday b;
}student;
student s1 = {
"zhang san", 18, "123456789",
"shang hai", {
2000, 1, 1 } };
//注意初始化b时要再加一个大括号
2、计算结构体的大小
结构体作为自定义类型，它并不是和int，double等内置类型一样有固定的大小。下面介绍如何计算一个结构体类型的大小。
首先得掌握结构体的对齐规则：
（1） 第一个成员在与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对齐数的整数倍的地址处。
其中对齐数 = 编译器默认的对齐数与该成员大小的较小值。
（VS中默认的值为8，Linux中的默认值为4）
（下面的例子中使用的是VS编译器）
（3）结构体的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。
下面举几个计算结构体大小的例子
struct S1
{
char c1;
int i;
char c2;
};
计算struct s1的大小
struct S2
{
double d;
char c;
int i;
};
计算struct s2的大小
由于结构体存在内存对齐，所以在设计结构体时就可以做到尽量节省空间
//例如：
struct S1
{
char c1;
int i;
char c2;
};
struct S2
{
char c1;
char c2;
int i;
};
//S1、S2的成员变量相同，但S2所占的空间小
3、修改默认对齐数
可以通过预处理指令 #pragma pack() 来修改默认对齐数
代码如下（示例）：
#include <stdio.h>
#pragma pack(8)//设置默认对齐数为8
struct S1
{
char c1;
int i;
char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数，还原为默认
#pragma pack(1)//设置默认对齐数为1
struct S2
{
char c1;
int i;
char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数，还原为默认
int main()
{
printf("%d\n", sizeof(struct S1));//12
printf("%d\n", sizeof(struct S2));//6
return 0;
}
4、结构体传参
函数传参的时候，参数需要压栈，会有时间和空间上的系统开销。
如果传递一个结构体对象，结构体过大，参数压栈的的系统开销比较大，会导致性能的下降，所以传参时一般传结构体地址。
代码如下（示例）：
struct S
{
int data[1000];
int num;
};
struct S s = {
{
1, 2, 3, 4 }, 1000 };
//结构体传参
void print1(struct S s)
{
printf("%d\n", s.num);
}
//结构体地址传参
void print2(struct S* ps)
{
printf("%d\n", ps->num);
}
int main()
{
print1(s);//传结构体
print2(&s);//传地址
return 0;
}