C语言结构体与内存对齐方法怎么使用
今天小编给大家分享一下C语言结构体与内存对齐方法怎么使用的相关知识点，内容详细，逻辑清晰，相信大部分人都还太了解这方面的知识，所以分享这篇文章给大家参考一下，希望大家阅读完这篇文章后有所收获，下面我们一起来了解一下吧。
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1.结构体类型
C语言中的2种类型：原生类型和自定义类型，结构体类型是一种自定义类型。
2.结构体使用时先定义结构体类型再用类型定义变量
-> 结构体定义时需要先定义结构体类型，然后再用类型来定义变量。
-> 也可以在定义结构体类型的同时定义结构体变量。
// 定义类型
struct people
{
char name[20];
int age;
};
// 定义类型的同时定义变量。
struct student
{
char name[20];
int age;
}s1;
// 将类型struct student重命名为s1，s1是一个类型名，不是变量
typedef struct student
{
char name[20];
int age;
}s1;3.从数组到结构体的进步之处
-> 结构体可以认为是从数组发展而来的。
-> 数组有2个明显的缺陷：第一个是定义时必须明确给出大小，且这个大小在以后不能再更改；第二个是数组要求所有的元素的类型必须一致。
-> 结构体是用来解决数组的第二个缺陷的，可以将结构体理解为一个其中元素类型可以不相同的数组。
4.结构体变量中的元素如何访问？
-> 数组中元素的访问方式：表面上有2种方式（数组下标方式和指针方式）；实质上都是指针方式访问。
-> 结构体变量中的元素访问方式：只有一种，用 . 或者->的方式来访问。
struct score
{
int a;
int b;
int c;
};
struct myStruct
{
int a; // 4
double b; // 8
char c;
};
int main()
{
struct myStruct s1;
s1.a = 12; // int *p = (int *)&s1; *p = 12;
s1.b = 4.4; // double *p = (double *)(&s1 + 4); *p = 4.4;
s1.c = "a"; // char *p = (char *)((int)&s1 + 12); *p = "a";
int a[3]; // 3个学生的成绩，数组方式
score s; // 3个学生的成绩，结构体的方式
s.a = 12; // 编译器在内部还是转成指针式访问 int *p = s; *(p+0) = 12;
s.b = 44; // int *p = s; *(p+1) = 44;
s.c = 64; // int *p = s; *(p+2) = 44;
}5.结构体的对齐访问
什么是结构体对齐访问:
//定义一个结构体
struct s
{
char c; // c实际占4字节，而不是1字节
int b; // 4
};
int main(void)
{
struct s s1;
s1.c = "t";
s1.b = 12;
char *p1 = (char *)(&s1);
printf("*p1 = %c.
", *p1); // t
int *p2 = (int *)((int)&s1 + 1);
printf("*p2 = %d.
", *p2); // 201852036.得到一个奇怪的数字
int *p3 = (int *)((int)&s1 + 4);
printf("*p3 = %d.
", *p3); // 12.
printf("sizeof(struct s) = %d.
", sizeof(struct s)); 结果是8
return 0;
}6.结构体为何要对齐访问
-> 结构体中元素对齐访问主要原因是为了配合硬件，也就是说硬件本身有物理上的限制，如果对齐排布和访问会提高效率，否则会大大降低效率。
-> 对比对齐访问和不对齐访问：对齐访问牺牲了内存空间，换取了速度性能；而非对齐访问牺牲了访问速度性能，换取了内存空间的完全利用。
7.结构体对齐实例
struct mystruct1
{ // 1字节对齐 4字节对齐
int a; // 4 4
char b; // 1 2(1+1)
short c; // 2 2
};
int main()
{
printf("sizeof(struct mystruct1) = %d.
", sizeof(struct mystruct1)); // 8
return 0;
}分析：首先是整个结构体，整个结构体变量4字节对齐是由编译器保证的，我们不用操心。 第一个元素a，a的开始地址就是整个结构体的开始地址，所以自然是4字节对齐的。但是a的结束地址要由下一个元素说了算。第二个元素b，因为上一个元素a本身占4字节，本身就是对齐的。所以留给b的开始地址也是4字节对齐地址，所以b可以直接放。 b的起始地址定了后，结束地址不能定（因为可能需要填充），结束地址要看下一个元素来定。然后是第三个元素c，short类型需要2字节对齐（short类型元素必须放在类似0，2，4，8这样的地址处，不能放在1，3这样的奇数地址处），因此c不能紧挨着b来存放，解决方案是在b之后添加1 字节的填，然后再开始放c。c放完之后还没结束， 当整个结构体的所有元素都对齐存放后，还没结束，因为整个结构体大小还要是4的整数倍。
typedef struct mystruct2
{ // 1字节对齐 4字节对齐
char a; // 1 4(1+3)
int b; // 4 4
short c; // 2 4(2+2)
}MyS2;
int main()
{
printf("sizeof(struct mystruct2) = %d.
", sizeof(struct mystruct2)); //12
return 0;
}struct mystruct1
{ //1字节对齐 4字节对齐
int a; // 4 4
char b; // 1 2(1+1)
short c; // 2 2
};
typedef struct myStruct5
{ // 1字节对齐 4字节对齐
int a; // 4 4
struct mystruct1 s1; // 7 8
double b; // 8 8
int c; // 4 4
}MyS5;
int main()
{
printf("sizeof(struct mystruct5) = %d.
", sizeof(MyS5)); //24
return 0;
}struct stu
{ // 1字节对齐 4字节对齐
char sex; // 1 4(1+3)
int length; // 4 4
char name[10]; // 10 12(10+2)
};
int main()
{
printf("sizeof(struct stu) = %d.
", sizeof(struct stu)); //20
return 0;
}以上就是“C语言结构体与内存对齐方法怎么使用”这篇文章的所有内容，感谢各位的阅读！相信大家阅读完这篇文章都有很大的收获，小编每天都会为大家更新不同的知识，如果还想学习更多的知识，请关注创新互联行业资讯频道。
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