前言：
我们在c语言中学过许多数据类型，有整型，浮点型，字符型，布尔型，甚至还有指针类型，那么自定义类型是什么呢？
举个例子：如果我们要在c语言中表示一个整数，我们就会去使用整型去表示它，如果我们要表示一个字符，我们就会使用字符类型表示它们，这些都是c语言中自带的类型，我们只需要记住它们然后在需要使用的时候用就可以了，但是当我们需要表示一个人时，我们又该用何种类型呢，一个人有姓名，年龄，电话号码，学历水平，居住地址等等需要表示，好像没有什么具体类型可以去表示它，那么在这时我们就需要去自定义一个类型去表示一个人，就像我们要打印一些数字时可以使用printf函数，但是当我们要实现玩游戏或者更复杂的功能时，我们就需要自己去实现这样的函数，而能表示一个人的各项特征的类型也就的是自定义类型——结构体，就是我们今天要介绍的内容。
1.结构体
1.结构体的声明
1.1 结构的基础知识
结构是一些值的集合，这些值称为成员变量。结构的每个成员可以是不同类型的变量。例如我们要表示一个人，那么他的名字，电话号码，身份，性别，年龄就是他的成员变量，名字可以是字符型，电话可以是整型，身份，性别都可以是整型，就是这些成员变量构成了一个结构。
1.2 结构的声明
结构的语法为：
struct tag（类型名）
{
成员变量1
成员变量2
};其中，struct为结构的关键字，tag则为这个结构的类型名，如果我们要创建一个表示学生的类型，那么tag就可以写成student，这就是自定义类型。
例如我们要描述一个学生：
struct Stu
{
char name[20];//名字
int age;//年龄
char sex[5];//性别
char id[20];//学号
}; //分号不能丢
1.3 特殊的声明
在声明一个结构时，可以不完全声明，只写struct关键字而不写类型名。
比如：
//匿名结构体类型
struct
{
int a;
char b;
float c;
}x;
但是这样写有其弊端，我们在后面详细解释。
现在我们有一个问题：
struct
{
int a;
char b;
float c;
}x;
struct
{
int a;
char b;
float c;
}a[20], *p;上面的两个结构在声明的时候省略掉了结构体标签（tag）。
那么问题来了
//在上面代码的基础上，下面的代码合法吗？
p = &x;
我们可以在编译器上运行一下：
可以看到，这样表示是不可以的，为什么呢？因为如果我们不写类型名，系统就不知道它们两个各自是什么类型，指针指向同类型的变量，而这两个结构没有明确的类型，系统认为它们不是同一类型的结构，就像一个字符指针不能用来指向一个整型变量一样，所以这样做是非法的。
1.4 结构的自引用
在结构中包含自身是否可以呢？
//代码1
struct Node
{
int data;
struct Node next;
};
//可行否？
如果可以，那sizeof(struct Node)是多少？
我们运行这段代码：
发现程序出错，这是为什么呢？我们发现，如果在结构里含自身，那么这个被包含的结构里又会包含自身，如此往复，所需要的内存是无穷无尽的，为了避免更大的问题，系统及时制止了这样的程序运行 。
那么是不是意味着我们就不能在结构里自引用呢，其实还是有办法的，我们只需要将这个自引用的类型改为该类型的指针类型，让这个指针指向下一个这样的类型，就能避免系统因为创建无穷个该类型的变量出错：
//代码2
struct Node
{
int data;
struct Node* next;
};
1.5结构体变量的定义和初始化
有了结构体类型，那如何定义变量，其实很简单。
struct Point
{
int x;
int y;
}p1; //声明类型的同时定义变量p1
struct Point p2; //定义结构体变量p2
//初始化：定义变量的同时赋初值。
struct Point p3 = {x, y};
struct Stu //类型声明
{
char name[15];//名字
int age; //年龄
};
struct Stu s = {"zhangsan", 20};//初始化
struct Node
{
int data;
struct Point p;
struct Node* next;
}n1 = {10, {4,5}, NULL}; //结构体嵌套初始化
struct Node n2 = {20, {5, 6}, NULL};//结构体嵌套初始化
我们来介绍几种结构体的几种初始化方式和引用方式：“."引用和”->"引用，来看一段代码：
#include<stdio.h>
struct book
{
char book_name[20];//书名
char author[20];//作者
char id[20];//编号
float price;//价格
};
int main()
{
struct book s1 = { "c语言","谭浩强","THQ3324",55.5f };//
struct book s2 = { .author = "谭浩强",.book_name = "c语言", .id = "THQ3324",55.5f };//.引用
struct book* ps = &s2;
printf("%s %s %s %f\n", s1.author, s1.book_name, s1.id, s1.price);
printf("%s %s %s %f\n", ps->author, ps->book_name, ps->id, ps->price);//->引用
return 0;
}运行这段代码：
我们看到这两种引用方式的结果一模一样，区别是箭头引用只能是指针变量使用。
当我们了解了这些，我们回到这个问题：
//匿名结构体类型
struct
{
int a;
char b;
float c;
}x;
我们前面提到了这种匿名结构体类型有其弊端，那么是什么呢，那就是这种结构体类型只能在大括号的后面定义变量，如这个x就是此类型的一个变量，如果我们要再定义一个变量，只能在x后面定义，而不能在其他函数内部定义。
1.6结构体内存对齐
我们已经掌握了结构体的基本使用了。
现在我们深入讨论一个问题：计算结构体的大小。
这也是一个特别热门的考点： 结构体内存对齐。
首先我们来看一段代码：
struct tag
{
char a;
char b;
int c;
};
struct tag2
{
char a;
int c;
char b;
};
int main()
{
struct tag S1;
struct tag2 S2;
printf("%zd\n", sizeof(S1));
printf("%zd\n", sizeof(S2));
return 0;
}看得出来，我们这段代码是要求两个内部成员变量数量一致类型的结构体的内存占多少个字节，在未了解内存对齐之前我相信大多数人的想法是这两个结构体所占的内存是一样的，然而事实真是如此吗？来看运行结果：
同样的成员变量的数量和类型，S1所占的空间为 8个字节，S2所占的空间却是12个字节，这是为什么呢？因为结构体存在内存对齐现象。
内存对齐
考点
如何计算？
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某个数字（对齐数）的整数倍的地址处。
对齐数 = 编译器默认的一个对齐数 与 该成员大小的较小值。
VS中默认的值为8
Linux中没有默认对齐数，对齐数就是成员自身的大小
3. 结构体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。
回到我们前面提到的代码：
struct tag
{
char a;
char b;
int c;
};
struct tag2
{
char a;
int c;
char b;
};
int main()
{
struct tag S1;
struct tag2 S2;
printf("%zd\n", sizeof(S1));
printf("%zd\n", sizeof(S2));
return 0;
}因为vs种默认对齐数为8，char类型的变量是一个字节，所以对齐数为1，S1中a和b都是char类型的变量，1是任何数的倍数，所以它们在内存中紧挨在一起，而c是int类型的变量，占四个字节，由于内存对齐的原因，它放置的地方得是4的倍数，所以，它放在了内存编号为4起始地址放了4个字节，所以这个结构体浪费了2个字节，共占八个字节。
再看S2变量，a为char'类型的变量，占一个字节，自然而然地放在了第一个位置上，c为int类型，占四个字节，需要跟4的倍数匹配，所以放在了4为起始位置占四个字节的地方，而b为char类型，占一个字节，没有倍数限制，放在了c的后面，这就是9个字节，可是为什么算出来S2占12个字节呢，且看上面内存对齐第三条规则：结构体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，此结构体的最大成员变量为4字节，很明显9不是它的倍数，往后找我们找到了12，所以这个结构体占12个字节，而这个结构体浪费的空间达到了6个字节。
为什么存在内存对齐?
大部分的参考资料都是如是说的：
1. 平台原因(移植原因)：
不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的；某些硬件平台只能在某些地址处取某些特
定类型的数据，否则抛出硬件异常。
2. 性能原因：
数据结构(尤其是栈)应该尽可能地在自然边界上对齐。
原因在于，为了访问未对齐的内存，处理器需要作两次内存访问；而对齐的内存访问仅需要一次访 问。
总体来说：
结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法。
那在设计结构体的时候，我们既要满足对齐，又要节省空间，如何做到：
让占用空间小的成员尽量集中在一起。
1.7结构体传参
直接上代码：
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;
}
上面的 print1 和 print2 函数哪个好些？
答案是：首选print2函数。
原因：
函数传参的时候，参数是需要压栈，会有时间和空间上的系统开销。
如果传递一个结构体对象的时候，结构体过大，参数压栈的的系统开销比较大，所以会导致性能的 下降。
总结：
结构体传参的时候，要传结构体的地址。
到这里我们结构体的的内容就到此结束了，各位友友读到这里留下宝贵的三连和评论吧，有不足之处望各位佬佬私信和我交流！！！
标签：语言,自定义,int,struct,char,类型,对齐,结构 From： https://blog.csdn.net/qq_58761784/article/details/139389968