C语言自定义数据类型之结构体

一、结构体

1.1结构体的声明语法

struct 对象名
{
  成员列表；
}；

1.2结构体声明的解释

结构体其实与我们在数学中学过的集合本质相同

比如，现在有一个描述房子的集合，集合里有许多元素，有的元素描述房子的大小，有的元素描述房子的价格，还有的描述房子的装饰，这里的房子就是我们描述的对象，而其中的元素就是房子具有的属性

在结构体的声明中，struct是声明结构体的关键字，不可缺少，对象名就是我们想要描述的对象，对象可以是万事万物，比如学生可以是对象，内裤可以是对象，水可以是对象

成员列表其实就是对象的属性，我们可以用C语言内置的数据类型，如char,int,double等来描述对象具有的属性，比如

struct Student //声明一个结构体类型
{
  int age;     //年龄
  double weight; //体重
  char name; //名字
};

我们声明了一个学生类的结构体，在成员列表里，我们添加了学生的年龄，姓名，体重等属性

我们也可以将结构体类型作为学生的成员，但是不可以是学生这一类型（否则会无限套娃）

1.3建立结构体变量

在声明了某一对象的结构体之后，我们该如何创建该类型的变量呢？

比如我们上文声明了学生这一对象的结构体后，如何创建具体的学生对象

在我们声明了某一结构体后，struct 对象名  就是该结构体的数据类型，

因此struct Student就是我们定义好的自定义数据类型

1.3.1再声明了某一结构体后创建

结构体数据类型 变量名；

struct Student zs;//创建结构体变量，张三(zs)

从结构体变量的创建中，我们也可以看出结构体是某一事物的集合，只是一个泛指，可创建了该类型的变量后，泛指就成了特指

1.3.2在声明的同时创建

struct Student //声明一个结构体类型
{
  int age;     //年龄
  double weight; //体重
  char name; //名字
}ls;//李四（ls)就是我们在声明的时候创建的结构体变量，ls是变量名

1.3.3小技巧

如果你觉得结构体数据类型太长，可以用关键字typedef，来对结构体类型重命名

typedef struct Student //声明一个结构体类型
{
  int age;     //年龄
  double weight; //体重
  char name; //名字
}S;
//S等价于struct Student

1.4结构体变量的初始化

依旧拿学生这一对象说明

struct Student //声明一个结构体类型
{
  int age;     //年龄
  double weight; //体重
  char name; //名字
};
int main()
{
  struct Student s1={18,60.0,"zhangsan"};
  //结构体变量在初始化时，对该结构体的每个成员变量都要初始化，并且与成员
  列表的顺序一一对应，字符串类型要使用引号，然后整体用括号括起来
}

1.5结构体的大小与内存对齐

提到结构体的大小那么就离不开内存对齐，

例如 

struct Student //声明一个结构体类型
{
  int age;     //年龄
  double weight; //体重
  char name; //名字
};

该结构体的大小是多少呢？结构体的大小是像指针一样被具体定义呢，还是要

求得所有成员变量的大小之和呢

还是来讲讲内存对齐把，在声明结构体之后，

1.结构体的第一个成员变量的地址与结构体的起始地址相同，

2.其余变量取自身对齐数与编辑器对齐数的较小值的整数倍地址存储

这句话这么理解呢？就是说，我结构体自身是一个大房子，我的成员都在我的体内存储，而我的的第一个变量的存储地址和我的存储地址是相同的，其余的变量要按照某一个值的整数倍在我的地址中存储，而这个值就是成员变量自身的对齐数与编辑器对齐数的较小值，这个值会成为新的对齐数

成员变量的对齐数就是该变量所占字节大小，例如int占四个字节，那么这类型变量的对齐数就是4，（VS编辑器的对齐数是8）

假设每个长方形为一个字节，上述struct Student结构体内存对齐情况如下

3.结构体大小为最大对齐数的整数倍

存储int用了4个字节，浪费了4个字节，存储double是8个字节，char是一个字节，一个17个字节，int的对齐数为4，double为8,char为1，最大对齐数为8，

结构体大小取最大对齐数的整数倍并且能存储下17个字节，因此结构体最终大小为24个字节，调试结果如下