C语言可谓是编程界的传奇语言曆经几十年，依然排名前列

本文主要说的是C语言中的c语言写代码使用结构体的好处，c语言写代码使用结构体的好处是C语言中重要的一部汾内容也是C语言中常用的一种数据结构。

在C语言中c语言写代码使用结构体的好处（struct）指的是一种数据结构，是C语言中复合数据类型（aggregate data type）的一类

c语言写代码使用结构体的好处可以被声明为变量、指针或数组等，用以实现较复杂的数据结构c语言写代码使用结构体的好处哃时也是一些元素的集合，这些元素称为c语言写代码使用结构体的好处的成员（member）且这些成员可以为不同的类型，成员一般用名字访问

c语言写代码使用结构体的好处的定义如下所示：

不同的定义，应用在不同场景所以，我们编程时需要结合实际情况来定义c语言写代码使用结构体的好处

定义c语言写代码使用结构体的好处stu，此时c语言写代码使用结构体的好处相当于一个类型比如int，如需使用此c语言写代碼使用结构体的好处方法同int.

定义c语言写代码使用结构体的好处stu同时定义需要使用的c语言写代码使用结构体的好处变量stu1, stu2。如后面再需要定義c语言写代码使用结构体的好处变量方法同1.

定义c语言写代码使用结构体的好处时，c语言写代码使用结构体的好处名称缺省同时定义c语訁写代码使用结构体的好处变量stu1，stu2但后面不可再定义c语言写代码使用结构体的好处变量。

这里不能像上面再定义c语言写代码使用结构体嘚好处变量：（以下错误）

在C和C++编程语言中typedef是一个关键字。它用来对一个数据类型取一个别名目的是为了使源代码更易于阅读和理解。它通常用于简化声明复杂的类型组成的结构 但它也常常在各种长度的整数数据类型中看到，例如size_t和time_t

使用typedef定义c语言写代码使用结构体嘚好处同时，给stuc语言写代码使用结构体的好处别名STU后续定义可不用使用struct stu，直接使用STU即可

上面这种定义就失去了typedef的意思，所以不推荐

使用typedef定义c语言写代码使用结构体的好处时，省掉c语言写代码使用结构体的好处第一个别名stu直接在后面加STU，使用方法同上

还有一种符合語法规则，但意义不大的定义方式

以上这些定义方式算是语法的知识，如果还不懂请再次复习一下。

c语言写代码使用结构体的好处的夶小我相信很多人都没搞明白。实际编程中也是很多地方都在应用比如：存储、拷贝c语言写代码使用结构体的好处时都会牵涉到c语言寫代码使用结构体的好处大小的问题。

1.对比两c语言写代码使用结构体的好处大小一样吗？

c语言写代码使用结构体的好处计算要遵循字节對齐原则一般满足三个准则：

1) c语言写代码使用结构体的好处变量的首地址能够被其最宽基本类型成员的大小所整除；

2) c语言写代码使用结構体的好处每个成员相对于c语言写代码使用结构体的好处首地址的偏移量（offset）都是成员大小的整数倍，如有需要编译器会在成员之间加上填充字节；

3) c语言写代码使用结构体的好处的总大小为c语言写代码使用结构体的好处最宽基本类型成员大小的整数倍如有需要编译器会在朂末一个成员之后加上填充字节；

对于上面c语言写代码使用结构体的好处stu1来说，最大字节：2字节顺序是 char-short-char：

通过上面两个表格，相信你应該明白了改成4字节的int，原理一样

最后，强调一下学习编程，不能只看书要多敲代码。

如果你想深度学习C语言以及高级编程——

涉忣到：C语言、C++、windows编程、网络编程、QT界面开发、Linux编程、游戏编程、黑客等等......

一个活跃、高逼格、高层次的程序员编程学习殿堂；编程入门只昰顺带思维的提高才有价值！

若为了考试多刷题就可以了，鈈需要怎么练习

若是为了用，最开始的时候C是一个很让人难以理解的东西，因为你不清楚程序的工作原理也就自然不能理解C的那些東西是为什么那么设计的，应该用在哪里

1. 修理我家的电视。

这里有一些电器是这么定义的。

囸好还有一些电器修理工，他们有一个能力叫做repair，最初的是这样的：

请你注意C语言的函数调用是值传递的，也就昰你学过的实参我们可以尝试模拟一下现实环境，代码如下：

那么怎么做才能让维修人员修的是我家的电视我把峩家钥匙（指针）复制一份（值传递，所以是复制）给维修人员，让他上门维修总可以吧

repair的代码改成了这个样子：

那么你看到了吧指针的第一个用法就出来了，

指针用在需要直接修改内存中数值的场景常见的，比如交换两个数的数值

2. 修理我家的很多电视

我家收購了很多电视，有好的有不好的，我得找人给我看看都修好了才能用啊，正巧修理店提供了这种服务，可以一次修理很多电视！我們看看能不能给我家修好啊！

好吧看到了吧，指针的第二个用法：

函数参数接收一个数组的时候實际接受的是数组的首地址，函数内部当作指针操作更灵活。

3. 把我家其他电器也修修吧！

这家修理店修的挺不错一起看看把我家的其怹电器一起修修吧。正好修理店提供了这么一种套餐服务：同时修理电视、空调、电脑半价！！那我给你钥匙，你来给我家修修吧！

这裏用到了c语言写代码使用结构体的好处，你看明白c语言写代码使用结构体的好处怎么用了吗实际上是用来抽象和封装的。

c语言写代码使鼡结构体的好处通常用来把最基本的类型封装成一个复杂的类型来模拟现实中的对象。

4、修的那么好我也开个维修店吧

开玩笑的，举栗子就到这里吧真要想学C，你得多练习多看书。Amazon上搜索C语言排名靠前的几本书多看看吧。什么

1. 系统程序员:成长计划（这本书对我很囿启发在此基础上，我才看的后面两本书告诉你C的结构化编程，如何组织代码）
2. C语言接口与实现:创建可重用软件的技术
3. 一站式学习C编程（看了很多遍）

若你真的打算从事软件开发C的基本思想是一定要掌握的，不管是对Java、C#、C++都具有很大的指导意义明白了C的工作方式，媔向对象的语言的一些特性你自然而然就能明白了

单看这文章的标题你可能会觉嘚好像没什么意思。你先别下这个结论相信这篇文章会对你理解C语言有帮助。这篇文章产生的背景是在微博上看到同学出了一个关于C語言的题，微博截图如下。我觉得好多人对这段代码的理解还不够深入所以写下了这篇文章。

为了方便你把代码copy过去编译和调试我紦代码列在下面：

你编译一下上面的代码，在VC++和GCC下都会在14行的printf处crash掉你的程序 说这个是个经典的坑，我觉得这怎么会是经典的坑呢上面這代码，你一定会问为什么if语句判断的不是f.a？而是f.a里面的数组写这样代码的人脑子里在想什么？还是用这样的代码来玩票不管怎么樣，看过原微博的回复我个人觉得大家主要还是对C语言理解不深，如果这算坑的话那么全都是坑。

接下来你调试一下，或是你把14行嘚printf语句改成：

你会看到程序不crash了程序输出：4。 这下你知道了访问0x4的内存地址，不crash才怪于是，你一定会有如下的问题：

1）为什么不是 13荇if语句出错f.a被初始化为空了嘛，用空指针访问成员变量为什么不crash

2）为什么会访问到了0x4的地址？靠4是怎么出来的？

3）代码中的第4行char s[0] 昰个什么东西？零长度的数组为什么要这样玩？

让我们从基础开始一点一点地来解释C语言中这些诡异的问题

首先，我们需要知道——所谓变量其实是内存地址的一个抽像名字罢了。在静态编译的程序中所有的变量名都会在编译时被转成内存地址。机器是不知道我们取的名字的只知道地址。

所以有了——栈内存区堆内存区，静态内存区常量内存区，我们代码中的所有变量都会被编译器预先放到這些内存区中

有了上面这个基础，我们来看一下c语言写代码使用结构体的好处中的成员的地址是什么我们先简单化一下代码：

上面代碼中，test结构中i和p指针在C的编译器中保存的是相对地址——也就是说，他们的地址是相对于struct test的实例的如果我们有这样的代码：

我们用gdb跟進去，对于实例t我们可以看到：

我们可以看到，t.i的地址和t的地址是一样的t.p的址址相对于t的地址多了个4。说白叻t.i 其实就是(&t + 0x0), t.p 的其实就是 (&t + 0x4)。0x0和0x4这个偏移地址就是成员i和p在编译时就被编译器给hard code了的地址于是，你就知道不管c语言写代码使用结构体的恏处的实例是什么——访问其成员其实就是加成员的偏移量。

编译后我们用gdb调试一下，当初始化pt后我们看看如下的调试：（我们可以看到就算是pt为NULL，访问其中的成员时其实就是在访问相对于pt的内址）

注意：上面的pt->p的偏移之所以是0x8而不是0x6，是因为内存对齐了（我在64位系統上）关于内存对齐，可参看《》一文

好了，现在你知道为什么原题中会访问到了0x4的地址了吧因为是相对地址。

相对地址有很好多處其可以玩出一些有意思的编程技巧，比如把C搞出面向对象式的感觉来你可以参看我正好11年前的文章《》（用指针类型强转的危险玩法——相对于C++来说，C++编译器帮你管了继承和虚函数表语义也清楚了很多）

s[0]有什么差别呢？

在说明这个事之前有必要看一下汇编代码，鼡GDB查看后发现：

从这里我们可以看到，访问成员数组名其实得到的是数组的相对地址而访问成员指针其实是相对地址里的内容（这和訪问其它非指针或数组的变量是一样的）

换句话说，对于数组 char s[10]来说数组名 s 和 &s 都是一样的（不信你可以自己写个程序试试）。在我们这个唎子中也就是说，都表示了偏移后的地址这样，如果我们访问 指针的地址（或是成员变量的地址）那么也就不会让程序挂掉了。

正洳下面的代码可以运行一点也不会crash掉（你汇编一下你会看到用的都是lea指令）：

看到这里，你觉得这能算坑吗不要出什么事都去怪语言，大家要想想是不是问题出在自己身上

首先，我们要知道0长度的数组在ISO C和C++的规格说明书中是不允许的。这也就是为什么在VC++2012下编译你会嘚到一个警告：“arning C4200: 使用了非标准扩展 : 结构/联合中的零大小数组”

那么为什么gcc可以通过而连一个警告都没有？那是因为gcc 为了预先支持C99的这種玩法所以，让“零长度数组”这种玩法合法了关于GCC对于这个事的文档在这里：“”，文档中给了一个例子（我改了一下改成可以運行的了）：

上面这段代码的意思是：我想分配一个不定长的数组，于是我有一个c语言写代码使用结构体的好处其中有两个成员，一个昰length代表数组的长度，一个是contents代码数组的内容。后面代码里的 this_length（长度是10）代表是我想分配的数据的长度（这看上去是不是像一个C++的类？）这种玩法英文叫：Flexible Array中文翻译叫：柔性数组。

我们来用gdb看一下：

我们可以看到：在输出*thisline时我们发现其中的成员变量contents的地址居然和thisline是┅样的（偏移量为0x0??!!）。但是当我们输出thisline->contents的时候你又发现contents的地址是被offset了0x4了的，内容也变成了10个‘a’（我觉得这是一个GDB的bug，VC++的调试器就能佷好的显示）

我们继续如果你sizeof(char[0])或是 sizeof(int[0]) 之类的零长度数组，你会发现sizeof返回了0这就是说，零长度的数组是存在于c语言写代码使用结构体的好處内的但是不占c语言写代码使用结构体的好处的size。你可以简单的理解为一个没有内容的占位标识直到我们给c语言写代码使用结构体的恏处分配了内存，这个占位标识才变成了一个有长度的数组

看到这里，你会说为什么要这样搞啊，把contents声明成一个指针然后为它再分配一下内存不行么？就像下面一样

这不一样清楚吗？而且也没什么怪异难懂的东西是的，这也是普遍的编程方式代码是很清晰，也讓人很容易理解即然这样，那为什么要搞一个零长度的数组有毛意义？！

这个事情出来的原因是——我们想给一个c语言写代码使用结構体的好处内的数据分配一个连续的内存！这样做的意义有两个好处：

第一个意义是方便内存释放。如果我们的代码是在一个给别人用嘚函数中你在里面做了二次内存分配，并把整个c语言写代码使用结构体的好处返回给用户用户调用free可以释放c语言写代码使用结构体的恏处，但是用户并不知道这个c语言写代码使用结构体的好处内的成员也需要free所以你不能指望用户来发现这个事。所以如果我们把c语言寫代码使用结构体的好处的内存以及其成员要的内存一次性分配好了，并返回给用户一个c语言写代码使用结构体的好处指针用户做一次free僦可以把所有的内存也给释放掉。（读到这里你一定会觉得C++的封闭中的析构函数会让这事容易和干净很多）

第二个原因是，这样有利于訪问速度连续的内存有益于提高访问速度，也有益于减少内存碎片（其实，我个人觉得也没多高了反正你跑不了要用做偏移量的加法来寻址）

我们来看看是怎么个连续的，用gdb的x命令来查看：(我们知道用struct line {}中的那个char contents[]不占用c语言写代码使用结构体的好处的内存，所以struct line就呮有一个int成员，4个字节而我们还要为contents[]分配10个字节长度，所以一共是14个字节)

如果用指针的话，会变成这个样子：

上面一共输出了四行内存其中，

• 第一行前四个字节是 int length第一行的后四个字节是对齐。

从这里我们看到，其中的差别——数组的原地就是内容而指针的那里保存的是内容的地址。

好了我的文章到这里就结束了。但是请允许我再唠叨两句。

1）看过这篇文章你觉得C复杂吗？我觉得并不简单某些地方的复杂程度不亚于C++。

2）那些学不好C++的人一定是连C都学不好的人连C都没学好，你们根本没有资格鄙视C++

3）当你们在说有坑的时候，你得问一下自己是真有坑还是自己的学习能力上出了问题。

如果你觉得你的C语言还不错欢迎你看看《》还有《》还有《》以及《》一文。