结构体是一种用户定义的数据类型,允许将不同类型的数据组合在一起。结构体在内存中是连续存储的,成员的访问通过点操作符.实现。
typedef struct { char *name; int age; float salary;} Employee;Employee emp;emp.name = "John Doe";emp.age = 30;emp.salary = 60000.0;结构体的数组可以定义结构体数组来存储多个结构体实例。结构体数组的使用与普通数组类似,可以通过索引访问。
Employee employees[3];employees[0].name = "Alice";employees[0].age = 28;employees[0].salary = 55000.0;// ... 初始化其他员工数据 ...结构体的指针结构体指针存储的是结构体变量的地址。通过结构体指针可以访问和修改结构体成员,使用箭头操作符->。
Employee *ptr = &emp;ptr->age = 31; // 相当于 (*ptr).age = 31;结构体的嵌套结构体可以包含其他结构体作为成员。嵌套结构体提供了组织和封装数据的能力。
typedef struct { char *street; char *city;} Address;typedef struct { char *name; Address addr;} Person;Person person;person.name = "Bob";person.addr.street = "123 Main St";person.addr.city = "New York";位字段(BitFields)位字段是一种特殊的结构体成员,允许以位为单位来分配和访问内存。位字段适用于需要节省空间或操作硬件寄存器的场景。
typedef struct { unsigned int flag1 : 1; unsigned int flag2 : 1; unsigned int flag3 : 1; unsigned int value : 4;}BitFields;BitFields flags;flags.flag1 = 1; // 设置第一个标志位flags.value = 10; // 设置值结构体的对齐C语言在默认情况下会对结构体成员进行字节对齐,以提高访问效率。可以使用pragma pack指令或特定的结构体属性来改变对齐方式。
#pragma pack(1) // 设置为1字节对齐typedef struct { char a; int b; char c;} PackedStruct;#pragma pack() // 恢复默认对齐结构体的内存布局结构体的内存布局取决于成员的类型和对齐要求。不同编译器和平台可能导致结构体的内存布局不同。
printf("Size of Employee: %zu bytes\n", sizeof(Employee));总结:结构体和位字段是C语言中强大的数据组织工具,它们允许程序员创建复杂的数据结构,并以灵活的方式操作数据。理解结构体的内存布局、对齐和位字段的使用,对于编写高效和紧凑的C程序至关重要。