C/C++ 自定义类型：结构体 | 极客日志

C算法

C/C++ 自定义类型：结构体

C/C++ 中的结构体概念，涵盖声明方式、变量初始化、自引用实现链表、内存对齐规则及优化、传参方式以及位段的使用与注意事项。重点讲解了内存对齐的原因、默认对齐数修改方法，以及位段在节省空间时的跨平台风险。

全栈工匠发布于 2026/3/22更新于 2026/4/182 浏览

C/C++ 自定义类型：结构体

C/C++ 自定义类型：结构体

前言

C 语言有内置类型（char, short, int, long, float, double, long double），也有自定义类型——结构体（struct）、枚举（enum）、联合体（union）。本篇幅介绍结构体。

1. 结构体类型的声明

前面我们在学习操作符的时候，已经学习了结构体的知识，这里稍微复习一下。

1.1 结构体回顾

结构是一些值的集合，这些值称为成员变量。结构的每个成员可以是不同类型的变量。

1.1.1 结构的声明

struct tag // 标签名
{
    member-list; // 成员 1 个或多个
} variable-list; // 变量列表

例如描述一个学生：

struct Stu {
    char name[20]; // 名字
    int age;       // 年龄
    char sex[5];   // 性别
    char id[20];   // 学号
}; // 分号不能丢

struct Book b2; // 全局变量
int main() {
    struct Book b1; // 局部变量
    return 0;
}

1.1.2 结构体变量的创建和初始化

#include <stdio.h>

struct Stu {
     name[]; 
     age;       
     sex[];   
     id[];   
};

  {
    
     {, , , };
    (, s.name);
    (, s.age);
    (, s.sex);
    (, s.id);

    
     {.age = , .name = , .id = , .sex = };
    (, s2.name);
    (, s2.age);
    (, s2.sex);
    (, s2.id);
     ;
}

极客日志微信公众号二维码

更多推荐文章

相关免费在线工具

加密/解密文本
使用加密算法（如AES、TripleDES、Rabbit或RC4）加密和解密文本明文。在线工具，加密/解密文本在线工具，online
Base64 字符串编码/解码
将字符串编码和解码为其 Base64 格式表示形式即可。在线工具，Base64 字符串编码/解码在线工具，online
Base64 文件转换器
将字符串、文件或图像转换为其 Base64 表示形式。在线工具，Base64 文件转换器在线工具，online
Markdown转HTML
将 Markdown（GFM）转为 HTML 片段，浏览器内 marked 解析；与 HTML转Markdown 互为补充。在线工具，Markdown转HTML在线工具，online
HTML转Markdown
将 HTML 片段转为 GitHub Flavored Markdown，支持标题、列表、链接、代码块与表格等；浏览器内处理，可链接预填。在线工具，HTML转Markdown在线工具，online
JSON 压缩
通过删除不必要的空白来缩小和压缩JSON。在线工具，JSON 压缩在线工具，online

// 匿名结构体类型
struct {
    int a;
    char b;
    float c;
} s; // 可以在这初始化
// } s = {'x', 100.3, 14};

int main() {
    printf("%c %d %lf", s.c, s.a, s.b); // 注意成员名修正
    return 0;
}

typedef struct {
    char c;
    int i;
    double d;
} S;

// 定义一个链表节点
struct Node {
    int data;
    struct Node next; // 错误示例
};

struct Node {
    int data;      // 数据
    struct Node* next; // 指针
};

typedef struct {
    int data;
    Node* next;
} Node;

typedef struct Node {
    int data;
    struct Node* next;
} Node;

// 上述代码等价于下边代码
struct Node {
    int data;
    struct Node* next;
};
typedef struct Node Node;

// 练习 1
struct S1 {
    char c1; // 1
    int i;   // 4
    char c2; // 1
};
printf("%d\n", sizeof(struct S1));

// 练习 2
struct S2 {
    char c1;
    char c2;
    int i;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S2));

// 练习 3
struct S3 {
    double d;
    char c;
    int i;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S3));

// 练习 4 - 结构体嵌套问题
struct S4 {
    char c1;
    struct S3 s3;
    double d;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S4));

struct S {
    char c; // 1
    int i;  // 4
};

// 例如：
struct S1 {
    char c1;
    int i;
    char c2;
};
struct S2 {
    char c1;
    char c2;
    int i;
};

#include <stdio.h>
#pragma pack(1) // 设置默认对齐数为 1 一般是 2 的次方数 linux 中不能改
struct S {
    char c1;
    int i;
    char c2;
};
#pragma pack() // 取消设置的对齐数，还原为默认

int main() {
    // 输出的结果是什么？6
    printf("%d\n", sizeof(struct S));
    return 0;
}

struct S {
    int data[1000]; // 4000 字节
    int num;
};

struct S s = {{1, 2, 3, 4}, 1000};

// 结构体传参
void print1(struct S s) // s 先拷贝，占用内存很大
{
    // for 循环打印数组
    printf("%d\n", s.num);
}

// 结构体地址传参
void print2(const struct S* ps) {
    printf("%d\n", ps->num);
    printf("%d\n", ps->data[i]);
}

int main() {
    print1(s); // 传结构体
    print2(&s); // 传地址
    return 0;
}

struct A {
    int _a: 2; // 只占两个 bit 位
    int _b: 5;
    int _c: 10;
    int _d: 30;
};

struct s {
    int _a; // 4 字节 32bit 可以节省 30 个字节
    int _b;
    int _c;
    int _d; // 00 0
            // 01 1
            // 10 2
            // 11 3
};

// %zd 8 字节
printf("%d\n", sizeof(struct A));

// 一个例子
struct S {
    char a: 3;
    char b: 4;
    char c: 5;
    char d: 4;
};
struct S s = {0};
s.a = 10; // 00001010
s.b = 12; // 00001100
s.c = 3;  // 00000011
s.d = 4;  // 00000100
// 空间是如何开辟的？

struct A {
    int _a: 2;
    int _b: 5;
    int _c: 10;
    int _d: 30;
};

int main() {
    struct A sa = {0};
    scanf("%d", &sa._b); // 这是错误的
    // 正确的示范
    int b = 0;
    scanf("%d", &b);
    sa._b = b;
    return 0;
}