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一、內(nèi)存對齊
（一）、為什么會有內(nèi)存對齊？
1、為了提高程序的性能，數(shù)據(jù)結構（尤其是棧）應該盡可能的在自然邊界上對齊。原因是為了訪問未對齊的內(nèi)存，處理器需要進行兩次訪問，而訪問對齊的內(nèi)存，只需要一次就夠了。這種方式稱作“以空間換時間”在很多對時間復雜度有要求問題中，會采用這種方法。
2、內(nèi)存對齊能夠增加程序的可移植性，因為不是所有的平臺都能隨意的訪問內(nèi)存，有些平臺只能在特定的地址處處讀取內(nèi)存。
一般情況下內(nèi)存對齊是編譯器的事情，我們不需要考慮，但有些問題還是需要考慮的，畢竟c/c++是直接操作內(nèi)存的語言，需要了解程序在內(nèi)存中的分布和運行原理。
（二）、內(nèi)存對齊：那么如何對齊呢？
對齊原則：數(shù)據(jù)存放的起始位置是自身大小的整數(shù)倍處。
例：內(nèi)存從0地址處開始。
char1個字節(jié)，所以對齊后它可以存放到地址是1的倍數(shù)處。
short2個字節(jié)，所以對齊后它可以存放到地址是2的倍數(shù)處。
int是4個字節(jié)，所以對齊后它可以存放到地址是4的倍數(shù)處。
double是8個字節(jié)，所以對齊后它可以存放到地址是8的倍數(shù)處。
現(xiàn)在相信你已經(jīng)明白了內(nèi)存對齊的原則，接下來我們看看結構體內(nèi)存對齊。
（三）、在了解結構體內(nèi)存對齊之前先來了解幾個概念：
1、默認對齊數(shù):在vs下內(nèi)存對齊數(shù)默認是8，linux是4.可以通過#program pack ()來修改默認對齊數(shù)。
2、偏移：相對于起始位置的的位置。例如起始位置是2，那么2就是0偏移處，3就是1偏移處。
3、對齊數(shù)：變量自身的大小和默認對齊數(shù)之中的最小值。假設默認對齊數(shù)是8，int類型的對齊數(shù)就是4.因為int大小是4，小于8
二、結構體內(nèi)存對齊原則：
1、結構或聯(lián)合的數(shù)據(jù)成員，第一個成員放到0偏移的地方，以后每個數(shù)據(jù)成員都放到自身對齊數(shù)的整數(shù)倍偏移處。
2、結構體的大小必須是最大對齊數(shù)的整數(shù)倍。
例1：
struct stu
{
char c; //對齊數(shù)是1
short b; //對齊數(shù)是2
double d; //對齊數(shù)是8
int i; //對齊數(shù)是4
};
例2：
struct stu
{
char c; //對齊數(shù)是1
short b; //對齊數(shù)是2
struct A
{
double d; //對齊數(shù)是8
};
int i; //對齊數(shù)是4
}s;
嵌套結構體的大小，其分析方法還是一樣，最大對齊數(shù)是8，sizeof(s)=24。
三、自定義類型
（一）、結構體聲明
1、沒有標簽，不完整的聲明。同時還定義一個變量。
struct
{
charc;
shortb;
inti;
}t1;
2、有標簽的聲明，但沒定義變量的聲明。
struct A
{
charc;
shortb;
inti;
};
//定義一個變量struct A *s1;
//注意，在同一個程序中，同時聲明1、2兩個結構體，則1、2兩個結構體會被認為是不同類型的。所以 s1=&t1是錯誤的。
3、有標簽的聲明，同時還定義一個變量。
struct A
{
charc;
shortb;
inti;
}t3;
4、聲明的同時對結構體重命名為A.
typedef struct A
{
charc;
shortb;
inti;
}A;
5、先有雞還是先有蛋
struct B //無論哪個放到前面都不對
{
structAa;
}s;
structA
{
structBb;
};
如果兩個結構體相互嵌套，則在聲明的時候需要對其中一個結構體進行不完整的聲明。
structA;
struct B
{
structAa;
}s;
structA
{
structBb;
};
（二）、結構體的初始化：
例如：
typedef struct A
{
charc;
shortb;
inti;
}A;
As1 = {'c', 2 , 4 };
（三）、結構體的自引用：（結構體的自引用通常會用在鏈表這種線性結構中用到）
1、錯誤的自引用方式，很容易理解的，結構體里面又有結構體，這樣一直循環(huán)下去。（從前有座廟，廟里有個老和尚，老和尚給小和尚講故事..........^v^）
typedef struct A
{
intdata;
structAn; //死循環(huán)
}A;
2、錯誤的只引用，因為結構體被重新命名為A是在引用之后。
typedef struct //在結構體自引用的時候標簽不能省略。
{
intdata;
An; //必須使用完整的結構體名稱
}A;
3、正確的方式
typedef struct A
{
intdata;
structA *n; //用完整的結構體名稱，聲明一個結構體指針，
}A;
（四）、結構體做參數(shù)傳遞的效率：
當結構體很大時，結構體在作為參數(shù)傳遞時，我們傳遞它的地址，這樣能夠提高效率，如果你不想改變結構體內(nèi)容，則在形參處加上const就行。
（五）、柔性數(shù)組：
在結構體中最后一個成員允許是未知大小的數(shù)組，這個數(shù)組成為柔性數(shù)組（柔性數(shù)組之前至少有一個成員變量）
typedef struct A
{
inti;
char a[];
}A;
含有柔性數(shù)組的結構體大：這樣的結構體，它的大小不包括柔性數(shù)組，所以sizeof(A)=4;空結構體的大小是1；
（六）、位段（位域）：
1、概念：在一個結構體中以位為單位來指定成員所占內(nèi)存的實際大小，這種以位為單位的成員我們稱為位段，位段是一種特殊的結構體，位段的聲明和任何普通的結構體成員聲明類似，如下：
Struct 位段結構體名
{
Unsigned 位段名：位段長度；
Unsigned 位段名：位段長度；
………………..
Unsigned 位段名：位段長度；
}位段結構體變量名；
但有兩個例外，首先位段成員必須聲明成int ,unsigned int, signed int,。其次，在成員的后面是一個冒號和一個整數(shù)，這個整數(shù)指定該位段所占用位的個數(shù)。（實際驗證后發(fā)現(xiàn)char類型也可以，但是注意，位段中不能將int 和char 混合使用）。
2、 位段使用時需要注意是：
1、位段結構體中的成員不能使用數(shù)組和指針，但結構體變量可以使數(shù)組或者指針。
2、因為數(shù)組和指針都是以字節(jié)為單位的，同理也不能用&獲取位段的地址。
3、位段不支持移植。
例1：聲明一個位段，我們先來分析一下他在計算機里面是如何存儲的（一個無符號的int是4字節(jié)）。
struct tagAAA
{
unsigned int a : 1;
unsigned int b : 2;
unsigned int c : 6;
unsigned int d : 4;
unsigned int e；
}AAA_S;
由此我們可以明白位段的優(yōu)點，本來定義了5個成員，需要5個存儲單位，但是使用位段后只需要4個存儲空間就足夠了。
3、優(yōu)點：
但它的成員是一個或多個位的字段，這些不同長度的字段實際上是存儲于一個或多個×××變量中，他的優(yōu)點是能夠以較少的內(nèi)存單元存儲數(shù)據(jù)。位段可以用×××形式輸出。
例2：
struct tagAAA
{
unsigned int a : 1;
unsigned int : 2; //沒有聲明變量，但是卻指定位段大小，稱為占位。
unsigned int c : 6;
unsigned int d : 4;
unsigned int e; //沒有指定位段大小，默認為自身類型的大小
}AAA_S;
（七）、聯(lián)合
1、聯(lián)合的聲明：
typedefunionA
{
inti;
charc;
}A;
2、聯(lián)合的特點：
聯(lián)合成員之間共用同一塊空間。聯(lián)合的大小等于成員中所占內(nèi)存最大變量大小。可以用來測大小端。
（八）、枚舉：
1、聲明：
typedefenumA
{
zero,
one,
two
}A;
如果沒有對枚舉成員進行初始化時，則默認枚舉成員從0開始依次遞增
注意：
1、在同一個程序中，不能不能聲明同名的枚舉類型
2、在同一個程序中，不同的枚舉類型的枚舉成員不能同名。
3、任何枚舉的大小都是4
2、枚舉與#define 標識符之間區(qū)別：
1、#define 標識符在預編譯期間進行簡單替換。枚舉類型在編譯的時候確定其值。
2、枚舉常量可以調(diào)試，#define 標識符不可以。
3、枚舉一次可以定義大量的枚舉量。
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