C语言结构体嵌套与对齐超详细讲解

这篇文章主要介绍了C语言结构体嵌套与对齐,C语言中结构体是一种构造类型,和数组、基本数据类型一样,可以定义指向该种类型的指针。结构体指针的定义类似其他基本数据类型的定义

嵌套结构体

格式:
typedef struct 结构体名 {
struct 结构体名1 结构体变量名1;
struct 结构体名2 *结构体指针变量名1;
}结构体别名_t;

定义结构体普通的变量,访问结构体中的成员:

结构体别名_t 普通结构体变量名;

普通结构体变量名.结构体变量名1.成员名;
普通结构体变量名.结构体指针变量名1->成员名;

定义结构体指针变量,访问结构体中的成员

结构体别名_t *结构体指针变量名;

结构体指针变量名->结构体变量名1.成员名;
结构体指针变量名->结构体指针变量名1->成员名;

总结,访问结构体中的成员时,具体使用.还是->,需要看当前的结构体变量的类型。

测试用例:

#include  #include  #include  typedef struct Person { char *name; int age; char sex; } Person_t; typedef struct Student { Person_t per; int score; } Student_t; typedef struct Teacher { Person_t *per_p; int salary; } Teacher_t; int main(int argc, const char *argv[]) { /*your code*/ // 1. 定义结构体类型的变量 Student_t stu1; // 2. 初始化结构体中的成员 stu1.per.name = (char *)malloc(sizeof(char) * 20); if (stu1.per.name == NULL) { printf("malloc failed\n"); return -1; } strcpy(stu1.per.name, "zhoukai"); stu1.per.age = 18; stu1.per.sex = 'M'; stu1.score = 99; printf("姓名:%s 年龄:%d 性别:%c 工资:%d\n",\ stu1.per.name, stu1.per.age, stu1.per.sex, stu1.score); // 使用Teacher_t定义结构体指针类型的变量,使用malloc分配空间 Teacher_t *t=(Teacher_t *)malloc(sizeof(Teacher_t)); if(NULL==t)printf("malloc memory filed!\n"); // 对Teacher_t类型中的per_p成员,使用malloc分配空间, t->per_p =(Person_t *)malloc(sizeof(Person_t)); if(NULL==t->per_p) { printf("malloc memory filed!\n"); return -1; } // 对Person_t中的name成员,使用malloc分配空间。 t->per_p->name=(char *)malloc(sizeof(char)*20); if(NULL==t->per_p->name) { printf("malloc memory filed!\n"); return -1; } // 分配堆区空间时,从外向内进行分配;释放空间时,从内向外分配空间。 strcpy(t->per_p->name,"yao"); t->per_p->age=10; t->per_p->sex='M'; t->salary=100000; printf("姓名:%s 年龄:%d 性别:%c 工资:%d\n",\ t->per_p->name,t->per_p->age, t->per_p->sex,t->salary); //释放空间 free(t->per_p->name); t->per_p->name=NULL; free(t->per_p); t->per_p=NULL; free(t); t=NULL; return 0; }

图解:

结构体内存对齐

32位的操作系统

结构体中成员内存对齐,只考虑基本的数据类型,不考虑构造类型,构造类型最终也是由基本类型构成。
1> 如果结构体中的成员最大的成员只占1个字节的空间,则结构体类型的大小为1的整数倍;
2> 如果结构体中的成员最大的成员只占2个字节的空间,则结构体类型的大小为2的整数倍;
3> 如果结构体中的成员最大的成员只占4/8个字节的空间,则结构体类型的大小为4的整数倍;
结构体中的成员的地址:
1> 如果结构体中的成员为char类型,此成员的地址是1的整数倍;
2> 如果结构体中的成员为short类型,此成员的地址是2的整数倍;
3> 如果结构体中的成员为int,long int, long long int, float, double 类型,
此成员的地址是4的整数倍;

编译成32位的可执行程序:

gcc ***.c -m32

测试:

#include  #include  #include  //1> 如果结构体中的成员最大的成员只占1个字节的空间,则结构体类型的大小为1的整数倍; typedef struct{ char name[20]; char sex; char age; }A_t; //2> 如果结构体中的成员最大的成员只占2个字节的空间,则结构体类型的大小为2的整数倍; typedef struct{ char name[20]; short age; char sex; // 保留一个字节 }B_t; typedef struct{ char name[20]; char sex; // 保留一个字节 short age; }C_t; //3> 如果结构体中的成员最大的成员只占4/8个字节的空间,则结构体类型的大小为4的整数倍; typedef struct{ char name[20]; char sex; // 保留三个字节 int age; }D_t; typedef struct{ char name[20]; char sex; // 保留一个字节 short score; int age; }E_t; typedef struct{ char name[20]; char sex; // 保留一个字节 short score; long long int age; }F_t; typedef struct{ char *name; char sex; // 保留一个字节 short score; long long int age; }G_t; typedef struct{ char *name; char sex; // 保留一个字节(不同类型的在同一行,不同的那个从后往前补!!!) short score; char salary; long long int age; }H_t; int main(int argc, const char *argv[]) { /*your code*/ printf("A_t type size=%d\n",sizeof(A_t));//22 printf("B_t type size=%d\n",sizeof(B_t));//24 printf("C_t type size=%d\n",sizeof(C_t));//24 printf("D_t type size=%d\n",sizeof(D_t));//28 printf("E_t type size=%d\n",sizeof(E_t));//28 printf("F_t type size=%d\n",sizeof(F_t));//32 printf("G_t type size=%d\n",sizeof(G_t));//16 printf("H_t type size=%d\n",sizeof(H_t));//20 printf("-----------G_t中成员的地址-----------\n"); G_t g; printf("G_t成员 char *name 的地址%p\n",g.name); printf("G_t成员 char sex 的地址%p\n",&g.sex); printf("G_t成员 short score 的地址%p\n",&g.score); printf("G_t成员 long long int age 的地址%p\n",&g.age); printf("-----------H_t中成员的地址-----------\n"); H_t h; printf("H_t成员 char *name 的地址%p\n",h.name); printf("H_t成员 char sex 的地址%p\n",&h.sex); printf("H_t成员 short score 的地址%p\n",&h.score); printf("H_t成员 char salary 的地址%p\n",&h.salary); printf("H_t成员 long long int age 的地址%p\n",&h.age); return 0; }

64位的操作系统

结构体中成员内存对齐,只考虑基本的数据类型,不考虑构造类型,构造类型最终也是由基本类型构成。
1> 如果结构体中的成员最大的成员只占1个字节的空间,则结构体类型的大小为1的整数倍;
2> 如果结构体中的成员最大的成员只占2个字节的空间,则结构体类型的大小为2的整数倍;
3> 如果结构体中的成员最大的成员只占4个字节的空间,则结构体类型的大小为4的整数倍;
4> 如果结构体中的成员最大的成员只占8个字节的空间,则结构体类型的大小为8的整数倍;
结构体中的成员的地址:
1> 如果结构体中的成员为char类型,此成员的地址是1的整数倍;
2> 如果结构体中的成员为short类型,此成员的地址是2的整数倍;
3> 如果结构体中的成员为int,float类型,
此成员的地址是4的整数倍;
4> 如果结构体中的成员为long int, long long int, double 类型,
此成员的地址是8的整数倍;
编译成64位的可执行程序:
8的整数倍;

结构体中的成员的地址:
1> 如果结构体中的成员为char类型,此成员的地址是1的整数倍;
2> 如果结构体中的成员为short类型,此成员的地址是2的整数倍;
3> 如果结构体中的成员为int,float类型,
此成员的地址是4的整数倍;
4> 如果结构体中的成员为long int, long long int, double 类型,
此成员的地址是8的整数倍;
编译成64位的可执行程序:
gcc ***.c

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