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结构体与对齐原则

Tue, 12 May 2020 00:00:00 +0000

结构体

结构体（struct）是一种用户自定义的数据类型，它允许我们将不同类型的数据组合在一起形成一个整体，从而更好地表示复杂的数据。

结构体是 C 语言中非常重要的一种数据类型，广泛应用于各种编程场景。

声明和定义结构体时，需要在语句末尾添加分号（";"）

#include <stdio.h>

struct student{
 int num;
 char name[20];
 char gender;
 int age;
 float socre;
 char addr[40];
};//语句末尾的分号（;）必不可少

int main()
{
 struct student s = {9001,"Alice",'M',24,98.9,"LA"};
 struct student sarr[3];
 int i;
 for(i=0; i<3; i++)
 {
 scanf("%d%s %c%d%f%s",&sarr[i].num,&sarr[i].name,&sarr[i].gender,&sarr[i].age,&sarr[i].socre,&sarr[i].addr);
 }
 printf("%d %s %c %d %.2f %s\n",s.num,s.name,s.gender,s.age,s.socre,s.addr);
 for(i=0;i<3;i++)
 {
 printf("%d %s %c %d %.2f %s\n",sarr[i].num,sarr[i].name,sarr[i].gender,sarr[i].age,sarr[i].socre,sarr[i].addr);
 }
}

结构体嵌套： 结构体中可以嵌套其他结构体。

struct Student
{
 int num;
 char name[10];
 struct Date
 {
 int year;
 int month;
 int day;
 }birthday;
 char gender;
};

C 语言允许定义无类型名的结构类型 ，常用于内嵌的结构类型：

struct
{
 int year;
 int month;
 int day;
}birthday;

当类型名 “Date” 省略时，必须后随结构变量 “birthday” 的定义。

字符串与字符数组

Sat, 09 May 2020 00:00:00 +0000

字符串是由一系列字符组成的字符数组，并以空字符 '\0' 结尾。

字符数组与字符串的概念在 C 语言中密不可分，是计算机处理文本时的基础。

字符数组与字符串数组

字符数组

字符数组：一个存储字符的数组 char str[6] = "hello";，通常用于表示字符串。

字符数组 str 包含5个字符 'h', 'e', 'l', 'l', 'o' 和一个隐含的结尾字符 '\0'，表示字符串的结束。

因此，字符数组初始化时，大小应比存储的字符串长读至少多一个字节。

char c[10]="1234567890";
printf("%s\n", c);
//输出结果为：123456789烫烫烫
//表示此时赋值没有结束符，使用%s输出会在'\0'处停止

字符串数组

包含多个字符串的数组。例如：

char names[3][10] = {"Alice", "Bob", "Charlie"};

这个 names 数组包含三个字符串，每个字符串最多可以容纳 9 个字符（最后一个字符是 '\0'）。

字符串的打印

printf 函数用于格式化输出字符串和字符。此时，使用 %s 和 %c 来打印字符串和字符有明显区别：

%s：用于打印字符串，即一系列字符直到遇到 '\0' 结束。例如：
```
char str[] = "hello";
printf("%s", str); // 输出: hello
```

%c：用于打印单个字符。例如：

char ch = 'A';
printf("%c", ch); // 输出: A

如果使用 %s 打印一个字符数组，程序会输出从该地址开始的所有字符，直到遇到 '\0'。而使用 %c 只会打印单个字符。

void print(char c[])
{
 int i=0;
 while(c[i]!=0)
 {
 printf("%c", c[i]);
 //%c是单字符逐一打印
 i++;
 }
}
int main()
{
 char c[10]="123456789";
	printf("%s\n", c);
 //%s从起始地址开始打印字符串，在'\0'处结束
 //此处"c"是字符数组名，表示字符数组的起始地址
 print(c);
}

字符串的初始化

`scanf` 函数

在使用 scanf 函数读取字符串时，有一些重要的注意事项：

数组与指针

Mon, 04 May 2020 00:00:00 +0000

数组和指针的关系：在 C 语言中，数组名其实是一个指针，指向数组的第一个元素。例如，如果你有一个数组 int arr[10];，那么 arr 实际上是指向 arr[0] 的指针。这意味着你可以用指针来遍历数组，也可以通过指针操作数组元素。
通过指针访问数组：当你理解了数组名是一个指针后，你就能明白为什么 *(arr + 1) 等价于 arr[1]。这个表达式的意思是“通过指针 arr，向后移动一个位置，然后取该位置的值”。
指针的灵活性：数组在定义时大小是固定的，而指针则更为灵活，可以指向任何内存位置。这使得你在处理数据时，能够更灵活地进行操作，例如动态分配内存或处理不同类型的数据结构。
内存理解：通过理解指针如何操作数组，你会对内存管理有更深入的认识。这在 C 语言中尤为重要，因为你需要手动管理内存，避免错误操作。

把数组和指针放在一起学习，有助于更深入地理解两者的工作原理，可以更好地理解内存和数据访问的底层机制，让编程更加高效和可靠。

数组

具有相同的数据类型
使用过程中需要保留原始数据

一维数组

数组初始化中的常量表达式：数组名 [常量表达式]（通常为常量，或宏定义的符号常量）表示数组的大小，这是因为一个函数的函数栈空间大小是固定的。

数组元素的引用方式是 数组名 [下标]（从 0 开始）访问数组中的数据

数组在内存中的存放

数组存放在一块连续的内存中，元素间的地址根据其数据类型所占字节数决定。

访问越界 (Out-of-Bounds Access)

C 语言的内存管理：先定义的变量在高地址，后定义的变量在低地址。

#include <stdio.h>

int main() {
 int i = 10; // 定义一个整数变量 i，并赋值为 10
 int arr[3] = {1, 2, 3}; // 定义一个大小为 3 的整数数组

 printf("Before out-of-bounds access:\n");
 printf("i = %d\n", i);
 printf("arr[0] = %d, arr[1] = %d, arr[2] = %d\n", arr[0], arr[1], arr[2]);

 // 访问数组的第 4 个元素（越界访问）
 arr[3] = 20;

 printf("\nAfter out-of-bounds access:\n");
 printf("i = %d\n", i); // 查看 i 的值是否被改变
 printf("arr[0] = %d, arr[1] = %d, arr[2] = %d\n", arr[0], arr[1], arr[2]);

 return 0;
}

当访问越界发生时，新定义的数组元素可能覆盖了先定义的变量i的地址（高地址），i的值（该地址中的值）发生改变。