1. 引文
C语言中已经有很多内置类型，如：char，int，float，double等等，但是只有这几个内置类型是远远不够的，假如我们需要描述一个学生的基本信息，这只靠一个内置类型是不行的。
C语言为了解决这种问题，增加了结构体这种自定义的数据类型，让程序员可以创建适合的类型。
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。
2. 结构体
2.1 结构体的声明
C语言中我们使用struct来定义结构体，不能直接用结构体名当类型，需要加 struct。
括号里面的就是成员变量；我们用实例来分析：
struct是结构体的关键字，Stu是结构体的名字，大括号里面定义的变量是成员变量，至于括号外面的s3和s4就是创建的结构体变量，这种创建结构体变量的方法比较简洁，如果这种创建方式是放到main函数里面的话就是创建的局部变量，我们也可以使用其他的创建方法:
注意无论是那种创建方法都大括号外面都必须用分号结尾。
2.2 结构体变量的创建和初始化
创建的话还是很简单的，就是注意分号，初始化有两种初始化的方式，一种是按照结构体的成员变量的顺序来进行初始化，这种方式十分简便；还有一种就是不按成员变量的顺序初始化，这种方式需要我们将被初始化的成员变量的名称也写上，这里注意一下：名称前面有一点，这点千万不要忘记了；初始化时我们可以不写结构体变量名，但是我们在打印的时候必须写上结构体变量名。
结构体是支持循环嵌套的。
2.3 结构体成员的直接访问和间接访问
我们前面的结构体变量.成员名，这就是直接访问。
有时候我们得到的不是⼀个结构体变量，而是得到了⼀个指向结构体的指针。这时候我们就要通过间接访问。
这种结构体指针->成员名，这就是间接访问的形式，注意这里是指针。
2.4 结构体的特殊声明
这种没有命名的结构体类型只能使用一次。
但是如果要想长期使用，我们可以对匿名结构体进行重命名：
使用typedef进行类型重命名，注意并不是只有匿名结构体时才能使用typedef来进行重命名，使用已有名称的结构体使用typedef来重命名可以省去每次创建结构体变量都要敲struct：
这里跟我前面的重命名方式有点不一样，这是另一种方式：
但是我那种也没错。
2.5 结构体的自引用
自引用就是结构体里面包含（指向自身类型的指针）。
注意：只能放指针不能直接放结构体变量（如果放结构体变量那就会无限套娃，内存大小根本无法计算）。放入指针，指针的大小是固定的。
结构体一般是结合typedef来一起使用的，这是我们后续学习链表的基础。
typedef在别名没有生效之前不能省略struct，这也就导致匿名结构体不能进行自引用。
2.6 结构体内存对齐
我们已经基本掌握结构体的使用方法了，接下来我们要讨论一个问题：结构体的内存大小怎么计算?
结构体有专门的对齐规则，这些规则你光看是没有一点用的（但是要记住，配合案例理解性记忆），我们直接上实践：
根据这个例子，我们一步一步套公式，分析为什么会是12和8，明明结构体里面我们认为只有6个字节，为什么将顺序换了一下之后，结构体的字节大小也会变？
S1的内存分布图
首先，第一个成员对齐结构体变量起始位置偏移量为0的地方，这个是固定的必须对齐，c1是char类型占1个字节，第二个成员，首先要求对齐数，我们使用的vs编译器默认为8，i是int类型，所以对齐数是8和4中的较小值，也就是4，然后找到对齐数的最小的整数倍的地方也就是4的那块空间，int类型是占4个字节的所以从4开始填充到7的位置，同样的道理，c2的对齐数是1，即找到1的最小倍数位置，每一个都是1的倍数所以就在7的旁边，这时候你数数也就只有9个字节的空间，为什么输出结果是12呢？这时候我们还有第三条，结构体总大小等于最大对齐数的整数倍，前面的c1，c2和i中对齐数最大的是i，最大对齐数是4，我们已经9个字节空间了，最近的4的倍数就是12了，这也就是输出结果了。
同理，我将S2的图画出来，你们试试推出输出结果来。
2.7 为什么存在内存对齐的情况
不知道你们有没有发现在我们在求结构体总大小时，没有填充的空间都是属于浪费的，我们为什么要浪费呢？
我们不是平白无故的浪费，是用这点空间来换取时间上的加速。
那我们怎么满足既要对齐，又要节省空间呢？
我们前面的S1和S2中的成员变量只是因为顺序不一样就导致空间大小也不一样，所以我们还是有方法使得既要对齐又能节省空间的。
我们可以将占用空间小的放到一起。
2.7.1 修改默认对齐数
导致内存空间浪费的原因还有一个：就是默认对齐数，通过缩小对齐数，可以减少填充，压缩结构体占用内存。
#pragma这是个预处理指令（预处理后续会讲），可以修改编译器的默认对齐数。
结构体在对齐方式不合适的时候，我们可以自己更改默认对齐数。
2.8 结构体传参
我们在结构体传参的时候，尽量传结构体的地址，可以节约时间和空间上的传统开销。
为什么优先使用传址的方式比较节省空间和时间呢？使用传址的方式传入指针的大小不是4就是8，使用传值的方式，既要重新创建一个结构体变量空间又很可能大于8。
如果说你能思考到使用传址可能不小心将结构体的数据修改，我们可以使用const来约束指针。
3. 结构体实现位端
位段是结构体中小众但是比较使用的一个技巧。
3.1 什么是位段
我们来看一下位段的实际形态：
位段中的_只是一种命名习惯，没有说位段一定要用_，位段中的“位”指的是bit位，位段后面的数字指的就是成员变量占的bit位，可以看到使用位段的方式大大减少了使用空间，这时候聪明的你，肯定会想到位段中的总共也就47个bit位啊，为什么占了8个字节？
位段依托的是基础容器，一个位段容器不能成员不能跨越两个容器，空间不够就再开一个容器，刚开始时，一个int容器32个bit位，_a+_b+_c=17个bit位，不够再将_d也装上，所以说这时候我们就要再开一个int容器来存放_d，2个int容器也就是8个字节空间。
这时候聪明的你就可能有疑问，那位段会不会里面的类型都一样？并不是的，位段允许混合不同类型的位段成员，但是有一条关键规则：相邻、同类型的位段，才会放进同一个容器；一旦类型切换，立刻开启新容器。
3.2 位段的内存分配
位段有很多的不确定因素，如果是跨平台最好不要使用位段
3.3 位段的注意事项
位段中的成员可能没有地址，我们前面三个成员变量存放到一个容器中，_d放不下就重新开辟一个容器，但是前一个容器是还有空间的，如果整个字节的起始地址就是那个没有使用的空间，那存放到里面的成员是不是就没有地址，所以我们不能使用&来获取地址。
4. 总结
结构体是自定义类型中的一个重要模块，也是干货最多的，后续还有其他的自定义类型，例如联合和枚举，本文文章篇幅较长，希望看到这里的各位能有所收获。
