前置必懂指針大小區(qū)分X86 / X64 X86 (32 位環(huán)境)地址編號 32 位 → 所有指針占 4 字節(jié) X64 (64 位環(huán)境)地址編號 64 位 → 所有指針占 8 字節(jié)int、double、結(jié)構(gòu)體指針、數(shù)組指針不管指向誰指針本身大小全都一樣。補充指針類型決定的是指針加減時的步長不決定指針本身占用字節(jié)。一、結(jié)構(gòu)體 內(nèi)存對齊核心重點內(nèi)存對齊 4 條黃金規(guī)則必須背第一個成員放在偏移量為 0 的地址。其余成員要對齊到對齊數(shù)的整數(shù)倍地址。 對齊數(shù) min (編譯器默認(rèn)對齊數(shù)當(dāng)前成員所占字節(jié)大小) VS 默認(rèn)對齊數(shù) 8結(jié)構(gòu)體總大小必須是本結(jié)構(gòu)體最大對齊數(shù)的整數(shù)倍不夠就補空閑填充字節(jié)浪費的空間也叫填充字節(jié) / 補丁。如果結(jié)構(gòu)體里面嵌套另一個結(jié)構(gòu)體嵌套結(jié)構(gòu)體要對齊到「它自己的最大對齊數(shù)」的整數(shù)倍地址最外層結(jié)構(gòu)體總大小是全部成員 (含嵌套結(jié)構(gòu)體) 最大對齊數(shù)的整數(shù)倍。為什么要有內(nèi)存對齊 CPU 讀取內(nèi)存是整塊讀取一次讀 4 字節(jié) / 8 字節(jié)。 對齊以后CPU 讀取一個成員只需要讀 1 次內(nèi)存不對齊就需要讀 2 次內(nèi)存再拼接數(shù)據(jù)。 用少量空閑內(nèi)存換取更快的訪問速度?？臻g換時間。例題講解struct stu1 { char a; //1字節(jié) short b; //2字節(jié) int c; //4字節(jié) };偏移計算 a偏移 0占 1 字節(jié)0 號地址 b對齊數(shù) min (8,2)2地址必須是 2 倍數(shù) → 偏移 2占用 2?3 c對齊數(shù) min (8,4)4地址必須 4 倍數(shù) → 偏移 4占用 4?7 已占用到 7 號地址。最大對齊數(shù) 4。 總大小 8是 4 的倍數(shù)。 sizeof (struct stu1) 8struct stu2 { char a; //1 int c; //4 short b; //2 };a偏移 0占用 0 c對齊數(shù) 4偏移 4占用 4?7 b對齊數(shù) 2偏移 8占用 8?9 目前用到 9 號地址。最大對齊數(shù) 4。 總大小必須是 4 倍數(shù)9 往后最近的 4 倍數(shù)就是 12。 sizeof (struct stu2)12修改默認(rèn)對齊數(shù)#pragma pack(n)n 只能填 1,2,4,8,16 作用把編譯器默認(rèn)對齊數(shù)臨時改成 n。 對齊數(shù)公式變?yōu)閷R數(shù) min (n , 成員字節(jié)大小)例#pragma pack(4) struct stu7 { int a; //4 0~3 char b; //1 4 double c; //8min(4,8)4對齊數(shù)4 →偏移88?15 };用到 15總大小 16是最大對齊數(shù) 4 的倍數(shù)。sizeof16。二、位段結(jié)構(gòu)體的進階玩法節(jié)省內(nèi)存基礎(chǔ)格式struct 名字 { 整型類型 成員名 : 位數(shù); };位數(shù)代表這個成員占用多少個二進制位 (bit)不是字節(jié) 1 字節(jié) 8 bit示例struct Test { unsigned int a : 4; //占用4個比特位 unsigned int : 2; //無名位段占位這2個位不能使用 unsigned int b : 6; //占用6個比特位 };兩個特殊位段 0 位段unsigned int : 0;剩下沒用完的空位直接舍棄強制下一個成員放到一塊全新的存儲單元。無名位段只有冒號和位數(shù)沒有成員名。用來填充空位、對齊這塊空間永遠不能讀寫。位段硬性限制小白必背坑成員類型只能是整型家族int /unsigned int /signed intchar 少數(shù)編譯器支持但不推薦不能寫浮點。單個成員冒號后面的位數(shù)不能超過它本身類型的總比特數(shù)int 最多寫32。不能對位段成員取地址a。地址是按字節(jié)編號位是字節(jié)里面拆分出來的沒有獨立地址。不能做成數(shù)組a[3]:2語法報錯。n 位無符號數(shù)取值范圍0 ~ 2??1有符號?2??1 ~ 2??1?1。賦值超出范圍高位截斷數(shù)據(jù)出錯。補充位段內(nèi)部 bit 排布大端 / 小端C 標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定不同編譯器結(jié)果不同。考試只考上面 5 條規(guī)則不考 bit 內(nèi)部順序。 優(yōu)點存放大量小范圍標(biāo)記數(shù)據(jù)大幅節(jié)省內(nèi)存空間。 缺點不可跨平臺工程開發(fā)慎用。三、枚舉 enum一組有關(guān)系的整型常量基礎(chǔ)語法enum 枚舉名 { 元素1, 元素2, 元素3 };默認(rèn)規(guī)則第一個元素默認(rèn)值 0往后依次 1。enum Week { Mon, //0 Tue, //1 Wed //2 };手動賦值enum Color { red2, green, //自動1 → 3 blue6, yellow //自動1 →7 };定義變量兩種寫法 寫法 1后面定義推薦int main() { enum Week day; day Mon; }寫法 2定義枚舉類型的時候順便創(chuàng)建變量enum Sex { man, woman } s1,s2;typedef 簡化typedef enum { open, close }Status; int main() { Status st open; }枚舉核心特性枚舉里面的元素都是常量不能修改值。枚舉變量本質(zhì)就是 int可以做加減運算、比較大小。C 語言語法允許給枚舉變量隨便賦一個整數(shù)但邏輯上不推薦破壞枚舉本意。優(yōu)先用 enum 代替#define定義常量枚舉調(diào)試更方便可讀性更強。四、聯(lián)合共用體 union【高頻易混和結(jié)構(gòu)體區(qū)分】核心本質(zhì)所有成員共用同一塊內(nèi)存空間同一時刻只能使用其中 1 個成員。一個賦值其余成員數(shù)據(jù)立刻被覆蓋。語法格式union 聯(lián)合名 { 成員1; 成員2; 成員3; };示例union Data { int i; float f; char c; };大小計算規(guī)則 聯(lián)合所占字節(jié)大小 聯(lián)合里面最大成員的字節(jié)大小 ?但是還要對齊聯(lián)合的總大小必須是最大對齊數(shù)的整數(shù)倍。例union Data { char c; // 1字節(jié) int i; // 4字節(jié) };最大成員 4 字節(jié)sizeof (union Data)4。補充例子union Test { char arr[5]; //5字節(jié) int i; //4字節(jié) };最大成員 5 字節(jié)最大對齊數(shù) 4向上取最近 4 的倍數(shù)sizeof8。使用演示union Data d; d.i 10; //現(xiàn)在這塊內(nèi)存存整數(shù) printf(%d, d.i); d.c A; //覆蓋原來i的數(shù)據(jù) printf(%c, d.c);結(jié)構(gòu)體 VS 聯(lián)合對比表表格類型內(nèi)存關(guān)系內(nèi)存大小struct 結(jié)構(gòu)體所有成員各自獨立互不干擾同時共存所有成員空間相加 對齊填充字節(jié)union 聯(lián)合所有成員共用一塊內(nèi)存互斥使用最大成員大小 (還要對齊)五、匿名結(jié)構(gòu)體普通結(jié)構(gòu)體帶名字可以反復(fù)創(chuàng)建變量struct Student { int age; }; struct Student s1; struct Student s2;匿名結(jié)構(gòu)體struct 后面不寫結(jié)構(gòu)體名字struct { int age; char name[20]; } stu; //定義的時候必須立刻寫上變量名匿名結(jié)構(gòu)體三條鐵律struct 后面沒有類型名字只能在定義的那一行直接創(chuàng)建變量后面不能再拿這個類型定義新變量。只能一次性使用不能復(fù)用。最常見用法嵌套在另一個結(jié)構(gòu)體里面struct Person { int id; struct { int year; int month; } birthday; }; //訪問方式 struct Person p; p.birthday.year 2000;struct /union/ 位段 /enum 匯總對比表格類型內(nèi)存特點核心考點struct 結(jié)構(gòu)體成員獨立同時共存內(nèi)存相加 對齊填充內(nèi)存對齊sizeof 計算union 聯(lián)合成員共用同一塊內(nèi)存互斥使用共用內(nèi)存sizeof 取最大成員并對齊位段在整型內(nèi)部拆分 bit 位節(jié)省空間不能取地址、位數(shù)限制、不能跨平臺enum 枚舉一組整型常量不是變量默認(rèn)從 0 自增元素是常量刷題坑匯總指針本身大小只看 32/64 位平臺和指針指向什么類型無關(guān)指針類型決定1跳多少字節(jié)。內(nèi)存對齊計算兩步先算每個成員偏移最后結(jié)構(gòu)體總大小要等于最大對齊數(shù)整數(shù)倍。#pragma pack(n)只對當(dāng)前編譯單元臨時生效n 推薦 1/2/4/8/16。位段不能取地址不能做數(shù)組位數(shù)不能超過基礎(chǔ)類型總 bit。union 所有成員共用內(nèi)存修改一個其他成員值被覆蓋。匿名結(jié)構(gòu)體定義時必須緊跟變量名后面不能重復(fù)使用這個類型。枚舉成員是常量不能賦值修改枚舉變量本質(zhì)是整型。