【C进阶】10、struct和union分析

Summary

1)空结构体的大小在不同的编译器下行为不同:gcc编译器下空结构体的大小为0;bcc和vc编译器认为空结构体的语法错误,编译错误

2)柔型数组的要点:

struct SoftArray
{
    int len;
    int array[];
};

sizeof(struct SoftArray) = 4

    struct SoftArray* sa = NULL;
    
    sa = (struct SoftArray*)malloc(sizeof(struct SoftArray) + 5*sizeof(int));

    sa->len = 5;
  • 柔性数组的最后一个数组是一个标识符不占用空间,sizeof(struct SoftArray)得到的是数组长度占用的空间。
  • 柔性数组需要从堆空间中申请,可以自由分配想要大小数组,malloc完了之后指定数组的大小。
  • 好处在于,不需要在定义的时候指定数组大小,可以在运行时指定大小带了长度信息,作为函数参数的时候不需要额外指定数组的大小。

3)union中的所有成员共享一段内存,大小为成员中最大的一个所占内存。

4)小端系统:低地址存储低位数据;大端系统:低地址存储高位数据。
使用union可以判断系统的大小端。不论大小端系统,在取uu.c的值是,都是从低地址处按字节来取
【C进阶】10、struct和union分析_第1张图片

struct和union分析

1、struct

1.1 空结构体占用多大的内存?

struct TS
{
};

sizeof(struct TS) = ?

以上的代码,在不同的编译器下,结果不同:

  • gcc编译器下,空结构体的大小为0
  • bcc编译器下,编译错误
  • vc编译器下,编译错误

这对应了两种解释思路:

  • bcc、vc认为,既然结构体是存储变量的集合,如果一个结构体里什么都不放,自然是不对的,编译错误
  • gcc认为,空的结构体里什么变量都没有,自然大小为0;同时也能用空结构体类型来定义变量,大小也为0。

1.2 柔性数组

  • 柔性数组是数组大小待定的数组
  • C语言中可以由结构体产生柔性数组
  • C语言中结构体的最后一个元素可以是大小未知的数组

    struct SoftArray
    {
      int len;
      int array[];
    };
    
    sizeof(struct SoftArray) = 4

柔性数组的用法:

struct SoftArray
{
    int len;
    int array[];
};
int main()
{
    printf("sizeof(struct SoftArr) = %d\n", sizeof(struct SoftArray));

    struct SoftArray* sa = NULL;
    
    sa = (struct SoftArray*)malloc(sizeof(struct SoftArray) + 5*sizeof(int));

    sa->len = 5;

    for(int i=0; ilen; ++i)
    {
        sa->array[i] = i+1;
        printf("sa->array[%d] = %d\n", i, sa->array[i]);
    }
        
    return 0;
}
  • 柔性数组的最后一个数组是一个标识符不占用空间,sizeof(struct SoftArray)得到的是数组长度占用的空间。
  • 柔性数组需要从堆空间中申请,可以自由分配想要大小数组,malloc完了之后指定数组的大小。
  • 好处在于,不需要在定义的时候指定数组大小,可以在运行时指定大小带了长度信息,作为函数参数的时候不需要额外指定数组的大小。

2、union

2.1 union占用的内存

  • C语言中的union在语法上与struc相似
  • union只分配最大成员的空间,所有成员共享这个空间。

    #pragma pack(4)
    struct Struct
    {
      int a;
      double b;
      char c;
    };
    
    union Union
    {
      int a;
      double b;
      char c;
    };
    
    int main()
    {
      printf("sizeof(struct) = %d\n", sizeof(struct Struct));   // 16
      printf("sizeof(union) = %d\n", sizeof(union Union));  // 8

2.2 系统大小端

union Union
{
    int i;
    char c;
};

int main()
{
    union Union uu;
    uu.i = 1;
    
    if(uu.c == 1)
        printf("Little ednian.");
    else
        printf("Big ednian.");

    return 0;
}

如果是小端系统,低地址存储低位数据,这段内存中“1”就会放在低地址处,这样取c的值(1字节)就是1;
如果是大端系统,低地址存储高位数据,这段内存中“1”就会放在高地址处,这样取c的值(1字节)就是0。

本文总结自“狄泰软件学院”唐佐林老师《C语言进阶课程》。
如有错漏之处,恳请指正。

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