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這篇文章主要講解了“C語(yǔ)言結(jié)構(gòu)體強(qiáng)制轉(zhuǎn)換的方法”,文中的講解內(nèi)容簡(jiǎn)單清晰,易于學(xué)習(xí)與理解,下面請(qǐng)大家跟著小編的思路慢慢深入,一起來(lái)研究和學(xué)習(xí)“C語(yǔ)言結(jié)構(gòu)體強(qiáng)制轉(zhuǎn)換的方法”吧!
在C語(yǔ)言中,結(jié)構(gòu)體無(wú)法用以下方式強(qiáng)制轉(zhuǎn)換:
Struct_B b; Struct_A a = (Struct_A)b;
但可以使用指針間接轉(zhuǎn)換:
Struct_B *b; Struct_A *a = (Struct_A *)b;
很明顯,這樣強(qiáng)行給指針賦值,容易出現(xiàn)異常。讓我們來(lái)做一下測(cè)試。
先定義4個(gè)結(jié)構(gòu)體
typedef struct { int array[4]; }Struct_A; typedef struct { int *ptr_b; } Struct_B; typedef struct { int int1; int int_array1[2]; float float_array2[2]; }Struct_C; typedef struct{ char char1; char char_array[2]; }Struct_D;
然后進(jìn)行轉(zhuǎn)換測(cè)試
void main(){ //先對(duì)定義Struct_A變量a Struct_A *a = malloc(sizeof(Struct_A)); if(a==NULL){return;}; int temp_a[4] = {0,1,2,3}; memcpy(a->array, &temp_a, 4*sizeof(int)); //將指針a賦值給b, c, d Struct_B *b = (Struct_B *)a; Struct_C *c = (Struct_C *)a; Struct_D *d = (Struct_D *)a; //打印一些重要的長(zhǎng)度作為參考 printf("The system bits is %d\n", __WORDSIZE); printf("The Size of int: %d Byte\nThe Size of int poniter: %d Byte\n", sizeof(int), sizeof(int*)); printf("The Size of float: %d Byte\n", sizeof(float)); printf("The Size of char: %d Byte\nThe Size of char pointer: %d Byte\n", sizeof(char), sizeof(char*)); //打印賦值結(jié)果 print_all_struct(a,b,c,d); printf_a(a); printf_b(b); printf_c(c); printf_d(d); return; }
輸出(注釋為后期添加)為:
The system bits is 64 The Size of int: 4 Byte #64 位系統(tǒng)int占4個(gè)字節(jié) The Size of int poniter: 8 Byte #64 位系統(tǒng)指針占8字節(jié) The Size of float: 4 Byte #64 位系統(tǒng)float占4字節(jié) The Size of char: 1 Byte #64 位系統(tǒng)char占1個(gè)字節(jié) The Size of char pointer: 8 Byte #64 位系統(tǒng)指針占8字節(jié) Show points #四個(gè)結(jié)構(gòu)體的指針相等,說(shuō)明指針賦值成功 ------------------------------------------------------------------------ |Pointer of a |Pointer of b |Pointer of c |Pointer of d | ------------------------------------------------------------------------ |0x5555555592a0 |0x5555555592a0 |0x5555555592a0 |0x5555555592a0 | ------------------------------------------------------------------------ Struct_A: #包含一個(gè)數(shù)組array[4] 0x5555555592a0: a->array[0] = 0 #結(jié)構(gòu)體中第1個(gè)元素(array)起始地址與結(jié)構(gòu)體指針(a)相等 0x5555555592a4: a->array[1] = 1 #結(jié)構(gòu)體指針(a)+int長(zhǎng)度(4字節(jié)) 得array中第2個(gè)元素地址 0x5555555592a8: a->array[2] = 2 #結(jié)構(gòu)體指針(a)+int長(zhǎng)度(4字節(jié))*2 得array中第3個(gè)元素地址 0x5555555592ac: a->array[3] = 3 Struct_B: #包含一個(gè)int指針ptr_b &(b->ptr_b): 0x5555555592a0 #結(jié)構(gòu)體中第1個(gè)元素int指針ptr_b的 地址 等于結(jié)構(gòu)體指針(b) b->ptr_b: 0x100000000 #是地址相等,而不是值相等,要注意區(qū)分。沒(méi)有為指針ptr_b分配內(nèi)存,故地址為0x100000000 Struct_C: 0x5555555592a0: c->int1: 0 #第1個(gè)元素地址等于指針c,該地址有值,元素類(lèi)型與內(nèi)存的值中一致,"賦值"成功 0x5555555592a4: c->int_array1[0]: 1 #指針c+int長(zhǎng)度(4字節(jié))得到元素 c->int_array1[0]的地址,該地址有值,值類(lèi)型與內(nèi)存的值中一致,"賦值"成功 0x5555555592a8: c->int_array1[1]: 2 #指針c+int長(zhǎng)度(4字節(jié))*2剛好是 c->int_array1[1]的起始地址,該地址有值,值類(lèi)型與內(nèi)存的值中一致,"賦值"成功 0x5555555592ac: c->float_array2[0]: 0.000000 #地址有值,但類(lèi)型不是float,”賦值“失敗 0x5555555592b0: c->float_array2[1]: 0.000000 #這個(gè)地址沒(méi)有值,float默認(rèn)值為0.000000 Struct_D: 0x5555555592a0: d->char1: (null) #第1個(gè)元素地址等于指針d, 但值的類(lèi)型與內(nèi)存中不同,”賦值“失敗 0x5555555592a1: d->char_array[0]: (null) #值的類(lèi)型不同,導(dǎo)致長(zhǎng)度不同,得到的地址中無(wú)值 0x5555555592a2: d->char_array[1]: (null) #同上
我們先來(lái)看輸出結(jié)果的圖解:
從上面的結(jié)果我們可以得出幾個(gè)結(jié)論:
結(jié)構(gòu)體指針等于第一個(gè)元素的起始地址
如果第一個(gè)元素是指針p,請(qǐng)注意是指針變量的地址&p,而不是指針本身p
結(jié)構(gòu)體內(nèi)的元素在內(nèi)存中順序排列,賦值時(shí)也是順序”賦值“。滿(mǎn)足兩個(gè)條件即可”賦值“成功:
元素起始地址上有值
元素類(lèi)型與內(nèi)存中的值類(lèi)型一致
嚴(yán)格來(lái)說(shuō)其實(shí)并不是賦值,而是指定了結(jié)構(gòu)體的起始地址,根據(jù)元素的長(zhǎng)度可以順序得到各個(gè)元素的地址,如果元素地址上有值,且元素類(lèi)型與內(nèi)存中的值一致,則可以直接使用,否則無(wú)法使用,自動(dòng)轉(zhuǎn)為默認(rèn)值。
補(bǔ)充: 到這里有的讀者可能會(huì)問(wèn),內(nèi)存中并沒(méi)有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)類(lèi)型,為什么筆者一直在強(qiáng)調(diào)元素類(lèi)型與內(nèi)存中的值類(lèi)型是否一致呢?
原因是不同類(lèi)型的值在內(nèi)存中的編碼存儲(chǔ)方式不一樣,一個(gè)按int編碼值是無(wú)法按float方式直接讀取的。詳細(xì)原理此處不再贅述。
最后附上完整代碼
#include <stdio.h> #include <malloc.h> #include <bits/wordsize.h> typedef struct { int array[4]; }Struct_A; typedef struct { int *ptr_b; } Struct_B; typedef struct { int int1; int int_array1[2]; float float_array2[2]; }Struct_C; typedef struct{ char char1; char char_array[2]; }Struct_D; void printf_a(Struct_A *a){ printf("Struct_A:\n"); for(int i=0; i<4; i++){ printf("%p: a->array[%d] = %d\n", &((a->array)[i]), i, (a->array)[i]); } } void printf_b(Struct_B *b){ printf("Struct_B:\n"); printf("&(b->ptr_b): %p\n",&(b->ptr_b)); printf("b->ptr_b: %p\n", b->ptr_b); } void printf_c(Struct_C *c){ printf("Struct_C:\n"); printf("%p: c->int1: %d\n", &(c->int1), c->int1); printf("%p: c->int_array1[0]: %d\n", &(c->int_array1[0]), c->int_array1[0]); printf("%p: c->int_array1[1]: %d\n", &(c->int_array1[1]), c->int_array1[1]); printf("%p: c->float_array2[0]: %f\n", &(c->float_array2[0]), c->float_array2[0]); printf("%p: c->float_array2[1]: %f\n", &(c->float_array2[1]), c->float_array2[1]); } void printf_d(Struct_D *d){ printf("Struct_D:\n"); printf("%p: d->char1: %s\n", &(d->char1), d->char1); printf("%p: d->char_array[0]: %s\n", &(d->char_array[0]), d->char_array[0]); printf("%p: d->char_array[1]: %s\n", &(d->char_array[1]), d->char_array[1]); } void print_all_struct(Struct_A *a, Struct_B *b, Struct_C *c, Struct_D *d){ printf("Show points\n"); printf(" -----------------------------------------------------------------------\n"); printf("|Pointer of a |Pointer of b |Pointer of c |Pointer of d |\n"); printf(" -----------------------------------------------------------------------\n"); printf("|%p |%p |%p |%p |\n", a, b, c, d); printf(" -----------------------------------------------------------------------\n"); } void main(){ Struct_A *a = malloc(sizeof(Struct_A)); if(a==NULL){return;}; int temp_a[4] = {0,1,2,3}; memcpy(a->array, &temp_a, 4*sizeof(int)); Struct_B *b = (Struct_B *)a; Struct_C *c = (Struct_C *)a; Struct_D *d = (Struct_D *)a; printf("The system bits is %d\n", __WORDSIZE); printf("The Size of int: %d Byte\nThe Size of int poniter: %d Byte\n", sizeof(int), sizeof(int*)); printf("The Size of float:%d\n",sizeof(float)); printf("The Size of char: %d Byte\nThe Size of char pointer: %d Byte\n", sizeof(char), sizeof(char*)); print_all_struct(a,b,c,d); printf_a(a); printf_b(b); printf_c(c); printf_d(d); return; }
感謝各位的閱讀,以上就是“C語(yǔ)言結(jié)構(gòu)體強(qiáng)制轉(zhuǎn)換的方法”的內(nèi)容了,經(jīng)過(guò)本文的學(xué)習(xí)后,相信大家對(duì)C語(yǔ)言結(jié)構(gòu)體強(qiáng)制轉(zhuǎn)換的方法這一問(wèn)題有了更深刻的體會(huì),具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是億速云,小編將為大家推送更多相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的文章,歡迎關(guān)注!
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