1、结构体的声明

结构体是一些值的集合，这些值被称为成员变量。结构体中的每个成员可以是不同类型的变量。

语法：

struct tag //关键词  标签

{

member- list ;//成员清单

}variable- list ;//变量清单

 通常结构体描述的是一个复杂对象，比如描述一个学生：

struct Stu
{
 char name[20];//名字
 int age;//年龄
 char sex[5];//性别
 char id[20];//学号
}; 

通过结构体，我们可以方便的定义一个复杂对象。

2、结构体变量的创建和初始化

        结构体创建变量的方式有两种，一是在定义结构体是创建在分号前面；第二种是在后面使用时再创建。类似的，初始化的方式也是这两种。

        打印的方式也有两种，一种是直接引用（.），一种是间接引用（->）.

#include <stdio.h>
struct Stu
{
 char name[20];//名字
 int age;//年龄
 char sex[5];//性别
 char id[20];//学号
};//s = {"张三", 20, "男", "20230818001" };

int main()
{
 //按照结构体成员的顺序初始化
 struct Stu s = { "张三", 20, "男", "20230818001" };
 printf("name: %s\n", s.name);
 printf("age : %d\n", s.age);
 printf("sex : %s\n", s.sex);
 printf("id : %s\n", s.id);
 
 //按照指定的顺序初始化
 struct Stu s2 = { .age = 18, .name = "lisi", .id = "20230818002", .sex = "⼥
 printf("name: %s\n", s2->name);
 printf("age : %d\n", s2->age);
 printf("sex : %s\n", s2->sex);
 printf("id : %s\n", s2->id);
 return 0;
}

3、结构体的特殊声明情况

//匿名结构体类型
struct
{
 int a;
 char b;
 float c;
}x;
struct
{
 int a;
 char b;
 float c;
}a[20], *p;

4、结构体的自引用

在结构体中包含一个类型为该结构体本身的成员是否可行呢？

当我们定义一个链表的结点时：

struct Node
{
 int data;
 struct Node next;
};

         其实这种方法时不可行的，仔细分析，因为一个结构体中再包含一个同类型的结构体变量，那么sizeof(struct Node)就会是无穷大的，像俄罗斯套娃一样，这不合理，会导致内存溢出，程序崩溃。

        既然这样不行，我们就换一种方式，我们知道指针可以指向某一个地址，并且其占用内存的大小是固定的，我们可以用指针代替结构体成员。

struct Node
{
 int data;
 struct Node* next;
};

        之前提过typedef可以对结构体进行重命名，但是在结构体自引用情况下也容易引入问题：

typedef struct
{
 int data;
 Node* next;
}Node;

typedef struct Node
{
 int data;
 struct Node* next;
}Node;

//练习1
struct S1
{
 char c1;
 int i;
 char c2;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S1));//12


//练习2
struct S2
{
 char c1;
 char c2;
 int i;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S2));//8


//练习3
struct S3
{
 double d;
 char c;
 int i;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S3));//16


//练习4-结构体嵌套问题
struct S4
{
 char c1;
 struct S3 s3;
 double d;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S4));//32

 练习一图解：

练习二图解：

练习三图解：

练习四图解： 

 存在内存对齐的原因

1、平台原因(移植原因)：

struct S1
{
 char c1;
 int i;
 char c2;
};

struct S2
{
 char c1;
 char c2;
 int i;
};

#include <stdio.h>
#pragma pack(1)//设置默认对⻬数为1
struct S
{
 char c1;
 int i;
 char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的对⻬数，还原为默认
int main()
{
 //输出的结果是什么？
 printf("%d\n", sizeof(struct S));
 return 0;
}

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;
}

 位段的内存分配

位段的使用有很多限制：

1. 位段的成员可以是 int unsigned int signed int 或者是 char 等类型

2. 位段的空间上是按照需要以4个字节（ int ）或者1个字节（ char ）的⽅式来开辟的。

3. 位段涉及很多不确定因素，位段是不跨平台的，注重可移植的程序应该避免使⽤位段。

//⼀个例⼦
struct S
{
 char a:3;
 char b:4;
 char c:5;
 char d:4;
};
struct S s = {0};
s.a = 10;
s.b = 12;
s.c = 3;
s.d = 4;

        在vs中位段的成员是从右向左分配的， 当⼀个结构包含两个位段，第⼆个位段成员⽐较⼤，⽆法容纳于第⼀个位段剩余的位时，vs中会舍弃剩余的位，重新开辟一块空间继续自右向左分配成员。最后整合出的十六进制数在内存中也是看见的。

位段的跨平台问题

1. int 位段被当成有符号数还是⽆符号数是不确定的。

2. 位段中最⼤位的数⽬不能确定。（16位机器最⼤16，32位机器最⼤32，写成27，在16位机器会出问题。

3. 位段中的成员在内存中从左向右分配，还是从右向左分配标准尚未定义。

4. 当⼀个结构包含两个位段，第⼆个位段成员⽐较⼤，⽆法容纳于第⼀个位段剩余的位时，是舍弃剩余的位还是利⽤，这是不确定的。

         总的来说，跟结构相⽐，位段可以达到同样的效果，并且可以很好的节省空间，但是有跨平台的问题存在。

位段的应用

位段使用的注意事项

        位段的⼏个成员共有同⼀个字节，这样有些成员的起始位置并不是某个字节的起始位置，那么这些位置处是没有地址的。内存中每个字节分配⼀个地址，⼀个字节内部的bit位是没有地址的。

struct A
{
 int _a : 2;
 int _b : 5;
 int _c : 10;
 int _d : 30;
};
int main()
{
 struct A sa = {0};
 scanf("%d", &sa._b);//这是错误的
 
 //正确的⽰范
 int b = 0;
 scanf("%d", &b);
 sa._b = b;
 return 0;
}