文档声明:
以下资料均属于本人在学习过程中产出的学习笔记,如果错误或者遗漏之处,请多多指正。并且该文档在后期会随着学习的深入不断补充完善。
资料仅供学习交流使用。
作者:Aliven888
1、简述
结构体(struct)是一种集合,它里面包含了多个变量或数组,它们的类型可以相同,也可以不同,每个这样的变量或数组都称为结构体的成员(Member)。
2、定义格式
常用格式:
struct MyStructName
{
参数类型 参数; //例如:int a;
... //参数可有多个,而且类型不同
};
**直接定义一个结构体变量(全局可以用):
struct MyStructName
{
参数类型 参数; //例如:int a;
... //参数可有多个,而且类型不同
}stu; //该结构体变量 stu 可以直接使用
**定义唯一结构体变量(全局可以用):
struct MyStructName
{
参数类型 参数; //例如:int a;
... //参数可有多个,而且类型不同
}stu; //该结构体变量 stu 是唯一的
为结构体定义一个别名:
typedef struct MyStructName
{
参数类型 参数; //例如:int a;
... //参数可有多个,而且类型不同
}stu_MyStuName; //可以使用stu_MyStuName定义结构体变量
eg : stu_MyStuName st; //使用别名定义结构体对象 st
3、结构体的使用
首先我们定义一个结构体:
struct MyStruct //因为是举例,定义的比较简单
{
int a;
};
定义结构体对象与访问参数:
//C 语言中的定义方式
struct MyStruct obj; //或者指针形式:struct MyStruct *obj;
//C++中支持的定义方式
MyStruct obj; //或者指针形式:MyStruct *obj;
//参数访问 指针形式访问
obj.a = 0x01; // obj->a = 0x01;
4、结构体内存计算
struct MyStruct
{
byte bValue;
WORD wValue;
int iValue;
double dbValue;
MyStruct()
{
bValue = 0x00;
wValue = 0x00;
iValue = 0x00;
dbValue = 0.0;
}
}stu;
void test()
{
cout << "stu len = " << sizeof(stu) << endl;
}
运行结果
我们运行上面的代码发现,结构体的长度并不是我们想象的 1 + 2 + 4 + 8 = 15,而是 16,其实这就是由于字节对齐导致的。
计算机实际在计算该结构体长度的流程是:
1、首先计算 byte bValue 占 一个 字节。 //len = 1
2、计算 WORD wValue 时,发现 len 和 2 不是整数倍关系,所以对 a 进行了补齐,此时 a 占用两个字节。 //len = 2 + 2 = 4
3、计算 int iValue 时,len 刚好和 4 是整数倍关系 // len = 4 + 4 = 8
4、计算 double dbValue 时,len 刚好和 8 是整数倍关系 // len = 8 + 8 = 16。
5、自定义字节对齐
通过第四小节我们发现,计算机系统会对结构进行自动字节对齐,到时我们得到的结构体长度并不会是我们期望中的长度。那么有什么方法可以满足我们得到期望中的长度呢? 其实很简单,我们可以通过自定义字节对齐的方式,让最终得到的结构体长度等于我们的期望值。
这里我们可以通过使用的下面的方法来实现:
#pragma pack(push):
英文单词push是“压入”的意思。编译器编译到此处时将保存对齐状态(保存的是push指令之前的对齐状态)。
#pragma pack(n):
这样就可以知道,当我们想要一个结构体按照4字节对齐时,可以使用#pragma pack(4) ,如果又想使用默认对齐方式时,可以使用#pragma pack() 。
#pragma pack(pop):
英文单词pop是”弹出“的意思。编译器编译到此处时将恢复push指令前保存的对齐状态(请在使用该预处理命令之前使用#pragma pack(push))。
注意事项:
push和pop是一对应该同时出现的名词,只有pop没有push不起作用,只有push没有pop可以保持之前对齐状态(但是这样就没有使用push的必要了)。
使用格式:
#pragma pack(push)
#pragma pack(4)
struct MyStruct
{
....
};
#pragma pack(pop)
这样在push和pop之间的结构体就可以按照pack指定的字节(这里是4字节对齐方式),而pop之后的结构体按照#pragma pack(push) 前对齐方式。
#pragma pack(push)
#pragma pack(1)
struct MyStruct
{
byte bValue;
WORD wValue;
int iValue;
double dbValue;
MyStruct()
{
bValue = 0x00;
wValue = 0x00;
iValue = 0x00;
dbValue = 0.0;
}
}stu;
#pragma pack(pop)
void test()
{
cout << "stu len = " << sizeof(stu) << endl;
}
此时,我们在运行上面的代码发现,结构体的长度就是 1 + 2 + 4 + 8 = 15了。
运行结果
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