第10课 struct 和 union 分析

1. struct的小秘密

（1）C语言中的struct可以看作变量的集合

（2）struct的问题——空结构体占用多的内存？

【实例分析】空结构体的大小

#include <stdio.h>

struct TS
{

};

int main()
{
    struct TS t1;
    struct TS t2;
    
    //VC、BCC下定义空结构体编译器直接报错，gcc下空结构体大小为0
    printf("sizeof(struct TS) = %d\n", sizeof(struct TS));
    printf("sizeof(t1) = %d, &t1 = %p\n", sizeof(t1), &t1);
    printf("sizeof(t2) = %d, &t2 = %p\n", sizeof(t2), &t2);
    
    return 0;
}

2. 结构体与柔性数组

（1）柔性数组即数组大小待定的数组

（2）C语言中可以由结构体产生柔性数组

（3）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[]; //array仅是一个待使用的标识符。与指针不同，编译器
             　　//并不为array变量分配空间，因为也不知道array究竟
             　　//多大。只是用来作为一个标识符，以便以后可以通过这
             　　//个标识符来访问其中的内容。所以sizeof(SoftArray)=4
}

（4）柔性数组的用法

 struct SoftArray* sa = NULL;
 //注意，因sizeof柔性数组并不包含array大小，所以要开辟的空间总大小应等于
 //柔性数组+数组各元素所占的空间,即空间大小等于结构体的大小（len域）加上数组的大小
 sa = (struct SoftArray*)malloc(sizeof(struct SoftArray)+sizoef(int)*5);
 sa->len = 5;

【实例分析】柔性数组使用分析

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

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

struct SoftArray* create_soft_array(int size)
{
    struct SoftArray* ret = NULL;
    
    if( size > 0 )
    {
        ret = (struct SoftArray*)malloc(sizeof(struct SoftArray) + sizeof(int) * size);
        
        ret->len = size;
    }
    
    return ret;
}

void delete_soft_array(struct SoftArray* sa)
{
    free(sa);
}

void func(struct SoftArray* sa)
{
    int i = 0;
    
    if( NULL != sa )
    {
        for(i=0; i<sa->len; i++)
        {
            sa->array[i] = i + 1;
        }
    } 
}

int main()
{
    int i = 0;
    struct SoftArray* sa = create_soft_array(10);
    
    func(sa);
    
    for(i=0; i<sa->len; i++)
    {
        printf("%d\n", sa->array[i]);
    }
    
    delete_soft_array(sa);
    
    return 0;
}

3. C语言中的union

（1）C语言中的union在语法上与struct相似

（2）union只分配最大成员的空间，所有成员共享这个空间

（3）union的使用受系统大小端的影响

【编程实验】判断系统的大小端

#include <stdio.h>

int system_mode()
{
    union SM
    {
        int i;
        char c;
    };

    union SM sm;
    
    sm.i = 1;
    
    return sm.c;
}

int main()
{
    //返回1时为小端，0为大端模式
    printf("System Mode: %d\n", system_mode());
    return 0;
}

4. 小结

（1）struct中的每人数据成员有独立的存储空间

（2）struct可以通过最后的数组标识符产生柔性数组

（3）union中的所有数据成员共享同一个存储空间

（4）union的使用会受到系统大小端的影响