编程技术是改变世界的力量。
本站
当前位置:网站首页 > 后端语言 > 正文

C语言结构体位域的简单介绍(c语言结构体位置)

gowuye 2024-04-25 04:42 9 浏览 0 评论

0 前言

这几天看到一个有趣的结构体,之前没有见过,稍微了解了一下,顺便记录一下

==以下例子均在32位操作系统操作==

1 结构体简单介绍

在C语言中,每种类型的变量都会占用一定的字节数,以下面几种为例

char 1B int 4B double 8B

结构体简单将就是,用户自定义的复合数据类型,一个结构体中可以包含多种数据类型,最为常见的例子,就是学生信息表

结构体的声明方式如下

struct 结构体名称{
    
    类型 成员1;
    类型 成员2;
     
    ...
};

那么问题来了,结构体可以包含多种数据类型,那一个定义好的结构体会占用多少字节

比如下面这个例子

#include <stdio.h>

struct example{
 int a;
 int b;
 double c;
};

int main () {
 
 printf("Size of example is %0d\n", sizeof(struct example));
 return 0;
}

在main函数中用sizeof打印一下结构体占用的字节数

先猜一下,int占4B,double占8B,计算下来应该是16B,来看运行结果

运行结果与预期相符

2 结构体的内存对齐

在CPU的存取的方式是以32bit(4 byte)为一次存取,也就是说,无论给定的data位宽为多少,CPU一次固定存取的位数固定为32bit

如果有数据超过32bit,CPU则会分多次存取

以下图为例,绿色的方框代表32bit

char的长度是1byte,2个char型变量共2 byte,没有超过32bit,所以CPU可以一次存取,因此这两个char型变量的地址偏移是连续的

下面用代码佐证

#include <stdio.h>

struct example{
 char a;
 char b;
 
};

int main () {
 
 struct example p1;
 
 printf("a: %0d\n", (size_t)&p1.a);
 printf("b: %0d\n", (size_t)&p1.b);
 return 0;
}

仿真结果如下

可以看到,地址偏移数==增加1==

这里强调一下,「在计算机的地址中,是以byte为单位的」

接下来换个图

就像这样,如果在char后紧接着是一个int变量,那么此时结构体总共占用多少字节,int的地址偏移又是多少

#include <stdio.h>

struct example{
 char a;
 int b;
 
};

int main () {
 
 struct example p1;
 
 printf("\tSize of example is %0d\n", sizeof(p1));
 printf("\ta: %0d\n", (size_t)&p1.a);
 printf("\tb: %0d\n", (size_t)&p1.b);
 return 0;
}

先来猜测一下,如果不考虑内存对齐的因素,char占1 byte,int占4 byte,那结构体总的长度应该是5 byte

结果如下

可以看到二者的地址偏移并不是连续的,变量b的起始地址在a的下一个4 byte(地址偏移是负数)

并且,此时结构体的总长度是8 byte

3 结构体位域

下面来介绍一下结构体位域

结构体位域是用来将内存扣到极致的东西,在结构体位域中,可以自定义每个变量的位宽,并且是以bit为单位的

#include <stdio.h>

struct example{
  char  a : 5;
  char  b : 3;
 
};

int main () {
 
 struct example p1;
 
 printf("\tSize of example is %0d\n", sizeof(p1));
 return 0;
}

在位域中,重新定义了a占 5 bit ,b占3 bit,那么整个结构体总共8bit,也就是1 byte

如果没有指定位域呢

#include <stdio.h>

struct example{
  char  a : 5;
  char  b : 3;
 
};

int main () {
 
 struct example p1;
 
 printf("\tSize of example is %0d\n", sizeof(p1));
 return 0;
}

结果如下

本来打算打印下每个结构体成员的地址偏移的,结果

image-20230420235839679

不让打印,无法获取地址 >_<


原文链接

C语言结构体位域的简单介绍


相关推荐

Nginx 响应提速10倍,你需要知道的缓存性能优化——FastCGI调优
Nginx 响应提速10倍,你需要知道的缓存性能优化——FastCGI调优

Nginx缓存优化是帮助大家提升网站性能的重要操作之一,proxy_cache主要用于反向代理时,对后端内容源服务器进行缓存;fastcgi_cache主要用于...

2024-05-20 14:44 gowuye

王者荣耀天魔缭乱和逐梦之音返场活动地址 3月22日开启返场活动
王者荣耀天魔缭乱和逐梦之音返场活动地址 3月22日开启返场活动

王者荣耀官方终于确定了天魔缭乱和逐梦之音的返场活动,这让不少小伙伴乐开了花,返场活动将会在3月22日开启,下面就带来王者荣耀天魔缭乱和逐梦之音返场活动地址!王者...

2024-05-20 14:44 gowuye

常见的嵌入式web服务器有哪些?

嵌入式WEB服务器常见的有:Lighttpd,Shttpd,Thttpd,Boa,Mini_httpd,Appweb,Goahead。Lighttpd地址:http://www.light...

简述几款常见的嵌入式web服务器
简述几款常见的嵌入式web服务器

嵌入式web服务器,是web服务器当中的一种,是基于嵌入式系统而实现的web服务器。指的是在嵌入式系统(通俗点就是单片机系统)上实现的一个web服务器,可以通过...

2024-05-20 14:44 gowuye

教你如何利用fastcgi_cache缓存加速WordPress

在使用nginx缓存之前,必须在nginx里面加载专门的模块,这个模块叫做ngx_cache_purge。添加ngx_cache_purge模块下载ngx_cache_purge模块ngx_cache...

扫描WordPress漏洞

检测已知漏洞WPScan是一款广泛使用的WordPress安全扫描工具,它的一项重要功能是检测已知漏洞。在这篇文章中,我们将深入探讨WPScan如何检测已知漏洞,并结合实际示例,帮助读者更好地理解和应...

消灭 Bug!推荐几个给力的开源 Bug 跟踪工具
消灭 Bug!推荐几个给力的开源 Bug 跟踪工具

在这个充满bug的世界里,最遥远的距离不是生与死,而是你亲手制造的bug就在你眼前,你却怎么都找不到它。因此本文准备了7款优秀的开源bug跟踪系...

2024-05-20 14:43 gowuye

生物信息分析入门全攻略

生物信息学是生命科学研究的重大前沿领域,未来将占据生命科学研究的半壁江山。已经有越来越多的小伙伴投入到生物信息的学习中,但是入门难、深入慢、摸不到方向等都成为持续学习的拦路虎。本文根据生物信息技术大牛...

elkb实践经验,再赠送一套复杂的配置文件
elkb实践经验,再赠送一套复杂的配置文件

原创:小姐姐味道(微信公众号ID:xjjdog),欢迎分享,转载请保留出处。宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。诗人白居易,三月下江南,看到沿路开放的桃花,心潮澎湃...

2024-05-20 14:43 gowuye

超详细从0到1 搭建ELK监控
超详细从0到1 搭建ELK监控

监控分类?Metrics用于记录可聚合的数据。例如,1、队列的当前深度可被定义为一个度量值,在元素入队或出队时被更新;HTTP请求个数可被定义为一个计数器,...

2024-05-20 14:42 gowuye

嵌入式开发 之Web配置页面开发
嵌入式开发 之Web配置页面开发

1.PHP是最好的语言??开发动态页面首选的语言是PHP,村村不能在这里忽悠人,如果你的硬件性能允许切略懂PHP,看到这里就可以退出了。本文面向的受众是Linu...

2024-05-20 14:42 gowuye

Python开发一个网站目录扫描工具用来检测网站是否有漏洞?
Python开发一个网站目录扫描工具用来检测网站是否有漏洞?

开发一个网站目录扫描工具是用来检测网站是否有非法目录请求的一个常见需求之一,我们要通过这个扫描工具来找到通过某个域名可以访问到的网站路径,可能对于有些系统来讲,...

2024-05-20 14:42 gowuye

创建一个类似Youtube的Id——使用PHP/Python/JS/Java/SQL

id通常都是用数字,不巧的是只有10个数字来使用,所以如果你有很多的记录,id往往变得非常冗长。当然对于计算机来说无所谓,但我们更希望id尽可能短。所以我们如何能使id变短?我们可以利用字母让它们附加...

快速云:有助于移动应用安全开发的五条妙计
快速云:有助于移动应用安全开发的五条妙计

许多企业不断地向其开发团队提供培训。但是某些漏洞,如早在十多年前就发现的SQL注入,如今仍广泛存在于各种应用中。因而,安全培训永不过时。在开发移动应用时,开发者...

2024-05-20 14:41 gowuye

洛杉矶国际电影节最佳动画短片奖影片《G’DAY》正式全网上映
洛杉矶国际电影节最佳动画短片奖影片《G’DAY》正式全网上映

7月2日,由M&CSaatchi创作,由深受好评的澳大利亚导演迈克尔·格雷西执导的动画短片《G’day》,正式在全网上映。该影片因其出色的创意赢得了洛...

2024-05-20 14:41 gowuye

取消回复欢迎 发表评论: