结构体与共用体小结.docx
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结构体与共用体小结
结构体与共用体小结
一，结构体的概念和定义
1，结构体的定义
struct结构体名
{
数据类型成员名1；
数据类型成员名1；
...
}；
这里数据类型可以是复合类型，例如又是一个结构体类型，即嵌套；
2，结构体变量的定义
struct结构体名变量名1，变量名2，，，变量名n；
或：
struct结构体名
{
数据类型成员名1；
数据类型成员名1；
...
}结构体变量1，结构体变量2；
或：
struct
{
数据类型成员名1；
数据类型成员名1；
...
}结构体变量1，结构体变量2；
三种方式，第三种方式的话，每次要定义这个类型的结构体变量都要重复的写这
一段代码；
其实定义了结构体后，struct结构体名就是一种新的类型，上述语句就像声明
变量一样；
3，结构体变量的引用
只能对结构体变量中的各个成员分别输出，不能对一个结构体变量作为一个整体
输出；
嵌套的结构体类型的引用：
结构体变量名.结构体类型成员名.内嵌结构体的成员名；
4，结构体变量的初始化
struct结构体名变量名={初始化数据}；
或者在定义的时候就初始化：
struct结构体名
{
数据类型成员名1；
数据类型成员名1；
...
}变量名={初始化数据}；
二，结构体数组
1，结构体数组的定义举例
structstu
{
intstu_nu；
charname[20];
floatscore;
};
structstustudent[5];
或者：
structstu
{
intstu_nu；
charname[20];
floatscore;
}student[5];
或者：
struct
{
intstu_nu；
charname[20];
floatscore;
}student[5];
跟定义结构体变量的三种形式是一样的，只不过这里每次定义的结构体变量是一
个数组；每一个student[i]都是structstu类型的；
2，结构体数组的初始化和引用
略；
三，结构体与指针
1，指向结构体的指针的定义，同上，也是三种形式；
structemployeesemployee1,*p1;
或者：
structemployees
{
...
}employee1,*p1;
或者：
struct
{
...
}employee1,*p1;
然后可进行如下操作：
p1=&employee1;此时p1指向首地址；
2，用结构体变量指针来引用结构体成员的两种操作：
（*结构体变量的指针名）.成员名；
如：
（*p1）.name；括号不能省略，.的优先级是最高的；
或：
结构体变量的指针名->成员名；
如：
p1->name；
注意.和->的优先级是最高的；
employee1.name;
（*p1）.name；
p1->name；
是等价的；
3，结构体数组与指针
structstu
{
intstu_nu；
charname[20];
floatscore;
}student[5]，*p;
此时可以
（1）把数组student的起始地址赋给p：
p=student；此时p指向student[0];
（2）也可把student的其他元素的地址赋给p
p=&student[3]；
（3）利用指针移动如p++使p指向结构体数组的不同元素；
四，结构体作为函数参数
1，结构体变量作为函数参数
2，指向结构体变量的指针作为函数参数
略，在后续文章里将给出一个例子；
共用体的概念
在C++语言中，不同数据类型的数据可以使用共同的存储区域，这种数据构造类型称为共用体，简称共用，又称联合体。
共用体在定义、说明和使用形式上与结构体相似。
两者本质上的不同仅在于使用内存的方式上。
定义一个共用体类型的一般形式为：
union共用体名
{
成员表列；
}；
例如：
uniongyt
{
inti;
charc;
floatf;
};
就定义了一个共用体类型uniongyt,它由三个成员组成，这三个成员在内存中使用共同的存储空间。
由于共用体路各成员的数据长度往往不同，所以共用体变量在存储时总是按其成员中数据长度最大的成员占用内存空间。
如：
共用体类型uniongyt的变量占用4个字节的内存。
在这一点上共用体与结构体不同，结构体类型变量在存储时总是扫各成员的数据长度之和占用内存空间。
如，定义了一个结构体类型：
structgyt
{
inti;
charc;
floatf;
};
则结构体类型structgyt的变量占用的内存为2+1+4个字节，也就是7个字节。
定义共用体变量的方法与定义结构体类型变量的方法相似，也有三种方法：
union共用体名
{
成员表列；
}变量表列；
如：
uniongyt
{
inti;
charc;
floatf;
}a,b,c;
区分共用体类型定义与共用体变量定义
uniongyt
{
inti;
charc;
floatf;
};
uniongyta,b,c;
直接定义共用体变量：
union
{
inti;
charc;
floatf;
}a,bc;
与结构体类似，也可以定义共用体指针和共用体数组。
union共用体名*共用指针名；
union共用体名数组名[元素个数]；
例如：
uniongyt*pu;
uniongytu1[3];//分别定义了共用体指针pu和共用体数组u1[3]。
共用体变量的使用形式
由于共用体变量的各个成员使用共同的内存区域，所以共用体变量的内存空间在某个时刻只能保持某个成员的数据。
由此可知，在程序中参加运算的必然是共用体变量的某个成员，而不能直接使用共用体变量。
共用体变量成员的表现形式与结构体相同，它们也使用访问成员运算符"."和"->"表示。
例如，前面定义了a,b,c为共用体类型变量，下面使用形式是正确的：
a.i引用共用体变量中的整型变量i
a.c引用共用体变量中的字符变量c
a,f引用共用体变量中的实型变量f
不能只引用共用体类型变量，如：
cout<应该写成cout<在使用共用体类型变量的数据时要注意：
在共用体类型变量中起作用的成员是最后一次存放的成员，在存入一个新的成员后原胡的成员就失去了作用，如：
a.i=1;a,c='a';a.f=1.3;在完成了三个赋值运算以后，只有a.f是有效的，其他的忆被覆盖了。
共用体类型变量可以向另一个相同共用体类型的变量赋值。
此外，共用类型变量可以作为参数传递给函数，也可以使用地址传递方式把共用体类型变量的地址作为参数在函数间传递。
在程序中经常使用结构体与共用体相互嵌套的形式。
即共用体类型的成员可是结构体类型，或结构体类型的成员是共用体类型。
例如，下列结构何体类型datas的第三个成员是共用体类型：
structdatas
{
char*ps;
inttype;
union
{
floatfdata;
intidata;
charcdata;
}udata;
};
结构体与共用体的大小
A.结构体与共用体
一、结构体（struct）
1.定义：
结构体是由一系列具有相同数据类型或不同数据类型的数据构成的数据集合。
2.例子：
structstudent
{
int num;
charname[20];
};
注意不要忽略最后的分号
3.定义结构体类型变量的方法：
strcut studentstudent1,student2;
4.大小：
（1）空结构体的大小为1byte.
（2）结构体的大小要是最严格，看下面详细介绍。
如：
structstudent
{
intnum;
charname;
};
占据的内存空间为8个byte。
structstudent
{
intnum;
charname;
charmark;
};
大小也是8个Byte。
按内存对齐方式说，应该是12个字节，所以这里有些不明白。
注意：
结构体变量可以有这样的赋值：
A=B;
二、共用体（union）
1.定义：
union维护足够的空间来放置多个数据成员中的“一种”，而不是为每一个数据成员配置 空 间，
在union中所有的数据成员公用一个空间，同一时间只能存储其中的一个数据成员，所有的成员具有相
同的起始地址。
举例：
uniondata
{
inti;
charch;
floatf;
}
大小为4个字节。
2.引用方式：
不能引用共用体的变量，只能引用变量中的成员。
如a.i,a.ch.
B.结构体的大小
运算符sizeof可以计算出给定类型的大小，对于32位系统来说，
sizeof（char）=1;sizeof（int）=4。
基本数据类型的大小很好计算，我们来看一下如何计算构造数据类型的大小。
C语言中的构造数据类型有三种：
数组、结构体和共用体。
数组是相同类型的元素的集合，只要会计算单个元素的大小，整个数组所占空间等于基础元素大小乘上元素的个数。
结构体中的成员可以是不同的数据类型，成员按照定义时的顺序依次存储在连续的内存空间。
和数组不一样的是，结构体的大小不是所有成员大小简单的相加，需要考虑到系统在存储结构体变量时的地址对齐问题。
看下面这样的一个结构体：
structstu1
{
int i;
char c;
int j;
}；
类型对齐方式（变量存放的起始地址相对于结构的起始地址的偏移量）
?
?
Char 偏移量必须为sizeof（char）即1的倍数
?
?
Short 偏移量必须为sizeof（short）即2的倍数
?
?
int?
?
偏移量必须为sizeof（int）即4的倍数
?
?
float?
?
偏移量必须为sizeof（float）即4的倍数
?
?
double?
偏移量必须为sizeof（double）即8的倍数
实际上，由于存储变量时地址对齐的要求，编译器在编译程序时会遵循两条原则：
一、结构体变量中成员的偏移量必须是成员大小的整数倍（0被认为是任何数的整数倍）
二、结构体大小必须是所有成员大小的整数倍。
对照第一条，上面的例子中前两个成员的偏移量都满足要求，但第三个成员的偏移量为5，并不是自身（int）大小的整数倍。
编译器在处理时会在第二个成员后面补上3个空字节，使得第三个成员的偏移量变成8。
对照第二条，结构体大小等于最后一个成员的偏移量加上其大小，上面的例子中计算出来的大小为12，满足要求。
再看一个满足第一条，不满足第二条的情况
structstu2
{
int k;
short t;
}；
成员k的偏移量为0；成员t的偏移量为4，都不需要调整。
但计算出来的大小为6，显然不是成员k大小的整数倍。
因此，编译器会在成员t后面补上2个字节，使得结构体的大小变成8从而满足第二个要求。
由此可见，大家在定义结构体类型时需要考虑到字节对齐的情况，不同的顺序会影响到结构体的大小。
对比下面两种定义顺序
struct stu3 structstu4
{ {
char c1; char c1;
int i; char c2;
char c2; int i;
}
}
虽然结构体stu3和stu4中成员都一样，但sizeof（structstu3）的值为12而sizeof（structstu4）的值为8。
如果结构体中的成员又是另外一种结构体类型时应该怎么计算呢？
只需把其展开即可。
但有一点需要注意，展开后的结构体的第一个成员的偏移量应当是被展开的结构体中最大的成员的整数倍。
看下面的例子，
structtemp
{
short i; +1
struct
{
charc; +5
intj; +6
}ss; +10+2
intk; +4
}； =16
结构体temp的成员ss.c的偏移量应该是4，而不是2。
整个结构体大小应该是16。
注意在linux下时，整个结构体的大小应该是：
char对齐模数是1，short是2，int是4，float是4，double（linux是4，windows是8）
所以对于如下的结构体：
（32位机,默认设置）
struct temp
{
int i;
double j;
};
对于在WINDOWNS系统下，整个结构的大小应该是16,在LINUX系统下，整个结构的大小应该是12
当控制结构的成员封装到内存并为模块中的所有结构指定相同的封装时。
#pragmapack（n） 是把所有的成员的对齐模数都设置为n，比如设置为1后，就是一个一个的挨着存放，结构大小也就是成员大小之和了。
n必须小于默认的对齐模数，也就是说只能向小设，不能向大设
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