嵌入式C语言结构体（struct）最全的讲解
结构体在函数中的作用不是简便，其最主要的作用就是封装。封装的好处就是可以再次利用。让使用者不必关心这个是什么，只要根据定义使用就可以了。
结构体的大小不是结构体元素单纯相加就行的，因为我们现在主流的计算机使用的都是32Bit字长的CPU，对这类型的CPU取4个字节的数要比取一个字节要高效，也更方便。所以在结构体中每个成员的首地址都是4的整数倍的话，取数据元素时就会相对更高效，这就是内存对齐的由来。每个特定平台上的编译器都有自己的默认“对齐系数”(也叫对齐模数)。程序员可以通过预编译命令#pragmapack(n)，n=1,2,4,8,16来改变这一系数，其中的n就是你要指定的“对齐系数”。
1、数据成员对齐规则：结构(struct)(或联合(union))的数据成员，第一个数据成员放在offset为0的地方，以后每个数据成员的对齐按照#pragmapack指定的数值和这个数据成员自身长度中，比较小的那个进行。
2、结构(或联合)的整体对齐规则：在数据成员完成各自对齐之后，结构(或联合)本身也要进行对齐，对齐将按照#pragmapack指定的数值和结构(或联合)最大数据成员长度中，比较小的那个进行。
3、结合1、2可推断：当#pragmapack的n值等于或超过所有数据成员长度的时候，这个n值的大小将不产生任何效果。
在C语言中，可以定义结构体类型，将多个相关的变量包装成为一个整体使用。在结构体中的变量，可以是相同、部分相同，或完全不同的数据类型。在C语言中，结构体不能包含函数。在面向对象的程序设计中，对象具有状态（属性）和行为，状态保存在成员变量中，行为通过成员方法（函数）来实现。C语言中的结构体只能描述一个对象的状态，不能描述一个对象的行为。在C++中，考虑到C语言到C++语言过渡的连续性，对结构体进行了扩展，C++的结构体可以包含函数，这样，C++的结构体也具有类的功能，与class不同的是，结构体包含的函数默认为public，而不是private。
//声明一个结构体struct book{char title[MAXTITL];//一个字符串表示的titile 题目 ；char author[MAXAUTL];//一个字符串表示的author作者 ；float value;//一个浮点型表示的value价格；};//注意分号不能少，这也相当于一条语句；
C语言结构体定义的三种方式
1、最标准的方式:
#include <stdio.h>struct student //结构体类型的说明与定义分开。声明{int age; /*年龄*/float score; /*分数*/char sex; /*性别*/};int main (){struct student a={ 20,79,'f'}; //定义printf("年龄：%d 分数：%.2f 性别：%c\n", a.age, a.score, a.sex );return 0;
#include <stdio.h>struct student /*声明时直接定义*/{int age; /*年龄*/float score; /*分数*/char sex; /*性别*//*这种方式不环保，只能用一次*/} a={21,80,'n'};int main (){printf("年龄：%d 分数：%.2f 性别：%c\n", a.age, a.score, a.sex );
3、最奈何人的方式
#include <stdio.h>struct //直接定义结构体变量，没有结构体类型名。这种方式最烂{int age;float score;char sex;} t={21,79,'f'};int main (){printf("年龄：%d 分数：%f 性别：%c\n", t.age, t.score, t.sex);return 0;}return 0;}}
struct book library；struct book s1，s2，*ss；struct book library；struct book{char …….…..}librar；
这两种是等效的，只是第一种可以减少代码的编写量；
struct{char title[MAXTITL];char author[MAXAUTL];float value；}library;
//注意这里不再是定义声明结构体类型，而是直接创建结构体变量了，这个编译器会分配内存的；
//这样的确可以省略标识符也就是结构体名，但是只能使用一次；因为这是；声明结构体的过程和定义结构体变量的过程和在了一起；并且个成员变量没有初始化的；
//如果你想多次使用一个结构体模块，这样子是行不通的；
typedef int Elem;typedef struct{int date;..........}STUDENT;STUDENT stu1,stu2;
struct book s1，s2，*ss；//注意这种之前要先定义结构体类型后再定义变量；2、在定义结构体类型的同时定义结构体变量；
struct 结构体名{成员列表；}变量名列表；//这里结构体名是可以省的，但尽量别省；struct book{char title[MAXTITL];//一个字符串表示的titile 题目 ；char author[MAXAUTL];//一个字符串表示的author作者 ；float value;//一个浮点型表示的value价格；}s1，s2
int a = 0；int array[4] = {1,2,3,4};//每个元素用逗号隔开
struct book s1={//对结构体初始化"yuwen",//title为字符串"guojiajiaoyun",//author为字符数组22.5 //value为flaot型};//要对应起来，用逗号分隔开来，与数组初始化一样；
注意如果在定义结构体变量的时候没有初始化，那么后面就不能全部一起初始化了；意思就是：
/////////这样是可以的，在定义变量的时候就初始化了；struct book s1={//对结构体初始化"guojiajiaoyun",//author为字符数组"yuwen",//title为字符串22.5};/////////这种就不行了，在定义变量之后，若再要对变量的成员赋值，那么只能单个赋值了；struct book s1;s1={"guojiajiaoyun",//author为字符数组"yuwen",//title为字符串22.5};//这样就是不行的，只能在定义的时候初始化才能全部赋值，之后就不能再全体赋值了，只能单个赋值；只能；s1.title = "yuwen";........//单个赋值；
访问结构体成员
struct date{int year;int month;int day;};struct student{char name[10];struct date birthday;}student1;//若想引用student的出生年月日，可表示为；student.brithday.year；brithday是student的成员；year是brithday的成员；
char ：1个字节
char*(即指针变量): 2个字节
short int : 2个字节
int： 2个字节
unsigned int : 2个字节
float: 4个字节
double: 8个字节
long: 4个字节
long long: 8个字节
unsigned long: 4个字节
32位编译器
char ：1个字节
char*（即指针变量）: 4个字节（32位的寻址空间是2^32, 即32个bit，也就是4个字节。同理64位编译器）
short int : 2个字节
int： 4个字节
unsigned int : 4个字节
float: 4个字节
double: 8个字节
long: 4个字节long long: 8个字节
unsigned long: 4个字节
typedef struct{char addr;char name;int id;}PERSON;
char ss[20]={0x10,0x11,0x12,0x13,0x14,0x15,0x16,0x17,0x18,0x19,0x20,0x21,0x22,0x23,0x24,0x25,0x26,0x27,0x28,0x29};PERSON *ps=(PERSON *)ss;printf("0x%02x,0x%02x,0x%02x\n",ps->addr,ps->name,ps->id);printf("PERSON长度=%d字节\n",sizeof(PERSON));
typedef struct{char addr;int id;char name;}PERSON;
按照下面的顺序排列：
typedef struct{int id;char addr;char name;}PERSON;
输出：
可见，结构体成员顺序优化，可节省空间。
typedef struct{char addr;char name;char id;}PERSON;
typedef struct{char addr;char name;int id;}PERSON;typedef struct{char age;PERSON ps1;}STUDENT;
STUDENT *stu=(STUDENT *)ss;printf("0x%02x,0x%02x,0x%02x,0x%02x\n",stu->ps1.addr,stu->ps1.name,stu->ps1.id,stu->age);printf("STUDENT长度=%d字节\n",sizeof(STUDENT));
调换STUDENT成员顺序，即
typedef struct{PERSON ps1;char age;}STUDENT;
输出结果：
//对于“一锤子买卖”，只对最终的结构体变量感兴趣，其中A、B也可删，不过最好带着struct A{struct B{int c;}b;}a;//使用如下方式访问：a.b.c = 10;
struct A{struct B{int c;}b;struct B s b;}a;
a.b.c = 11;printf("%d\n",a.b.c);a.s b.c = 22;printf("%d\n",a.s b.c);
结果无误。
printf("size of struct man:%d\n",sizeof(struct man));printf("size:%d\n",sizeof(Huqinwei));
struct s{char a;short b;int c;}
#include<stdio.h>//直接带变量名struct stuff{// char job[20] = "Programmer";// char job[];// int age = 27;// float height = 185;};
int get_video(char **name, long *address, int *size, time_t *time, int *alg){...}int handle_video(char *name, long address, int size, time_t time, int alg){...}int send_video(char *name, long address, int size, time_t time, int alg){...}
然后 handle_video() 函数根据视频的这些参数处理视频，之后 send_video() 负责将处理后的视频发送出去。下面是一次调用：
char *name = NULL;long address;int size, alg;time_t time;get_video(&name, &address, &size, &time, &alg);handle_video(name, address, size, time, alg);send_video(name, address, size, time, alg);
struct video_info{char *name;long address;int size;int alg;time_t time;};
int get_video(struct video_info *vinfo){...}int handle_video(struct video_info *vinfo){...}int send_video(struct video_info *vinfo){...}
printf("video name: %s\n", vinfo->name);long addr = vinfo->address;int size = vinfo->size;
struct video_info vinfo = {0};get_video(&vinfo);handle_video(&vinfo);send_video(&vinfo);
int handle_video(char *name, long address, int size, time_t time, int alg);int send_video(char *name, long address, int size, time_t time, int alg);
int handle_video(struct video_info *vinfo);int send_video(struct video_info *vinfo);
int handle_video(struct video_info vinfo){...}int send_video(struct video_info vinfo){...}
嵌入式开发中，C语言位结构体用途详解
[cpp] view plain copy print?//data structure except for number structuretypedef struct symbol_struct{uint_32 SYMBOL_TYPE :5; //data type,have the affect on "data display type"uint_32 reserved_1 :4;uint_32 SYMBOL_NUMBER :7; //effective data number in one elementuint_32 SYMBOL_ACTIVE :1;//symbol active statusuint_32 SYMBOL_INDEX :8; //data index in norflash,result is related to "xxx_BASE_ADDR"uint_32 reserved_2 :8;}SYMBOL_STRUCT,_PTR_ SYMBOL_STRUCT_PTR;
[cpp] view plain copy print?//data structure except for number structuretypedef struct symbol_struct{uint_8 SYMBOL_TYPE :5; //data type,have the affect on "data display type"uint_8 reserved_1 :4;uint_8 SYMBOL_NUMBER :7; //effective data number in one elementuint_8 SYMBOL_ACTIVE :1; //symbol active statusuint_8 SYMBOL_INDEX :8; //data index in norflash,result is related to "xxx_BASE_ADDR"uint_8 reserved_2 :8;}SYMBOL_STRUCT,_PTR_ SYMBOL_STRUCT_PTR;
本来假设： 由前2次试验的结论，一共占用8个字节，节空间占用：(2+4)+(4+4)+(2+2+4)+(2+2)+(6)。可是，实际效果并不是想的那样。实际只占用了4个字节，系统并没有按照预想的方式，为RESERVED变量分配4个字节。
这里为了验证是否紧凑链接，用到了一个union数据，后面会讲到用union不会对数据组织方式有任何影响，看实际与上次的一样，也能分析出来。
可以看到，RESERVED数据域已经不再属于4个地址空间内了(0x1fff0518 - 0x1fff051b)，但是他们整体加起来还是32个位域。这说明数据中间肯定有“空隙”存在了，空隙在哪？看一下NUMBER_STATE，如果紧密的话它应该跟NUMBER_ACTIVE在同一个字节地址上，可是他们并不在一块，“空隙”就存在这里。
可以看到，系统并没有因为位结构体上面有uint_4的4字节变量或者共用体类型，就改变分配策略把位域都挤到4字节之内，看来他们是没有什么实质性联系的。这里把uint_32改成uint_8，或者把位结构体也替换掉，经我试验证明，都是没有任何影响的。
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首次发布时间：2024-07-07
最近编辑：3月前
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