C语言编程基础:深入理解sizeof与数据结构尺寸
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更新于2024-08-13
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"这篇资源是关于C语言编程基础的,特别是深入讲解了`sizeof`运算符的使用,以及相关的数据结构尺寸计算。同时,提到了字节对齐和字节序等概念,对于理解C语言的数据存储和内存管理至关重要。"
在C语言编程中,`sizeof`是一个非常重要的运算符,它用于获取数据类型或变量所占用的内存大小。理解`sizeof`可以帮助我们更好地设计和优化数据结构,避免因内存分配不当导致的问题。在提供的内容中,提到了一个`typedef union record`的例子,其中包含了`LONG`、`SHORT`数组和`CHAR`三种类型的成员。`sizeof`的计算需要考虑联合体(union)的特点,即在union中,所有成员共享同一块内存空间,因此,其大小将是所有成员中最大者,这里是`LONG`,所以`sizeof(stMax)`为12字节。而指针`pMax`无论指向何种类型,其大小通常为4字节(对于32位系统)。
字符串`str[]`是一个字符数组,除了包含"Hello"外,还会自动添加一个结束符`\0`,所以`sizeof(str)`是6字节。`pChar`是一个指向字符的指针,其大小也是4字节。其他变量如`ulGrade`(ULONG)、`usClass`(USHORT)、`dWeight`(DOUBLE)和`pCharArray`分别代表了不同类型的整数和浮点数,以及二维字符指针数组,它们的大小分别是4字节、2字节、8字节和400字节(4字节指针乘以100个元素)。
字节对齐是指在内存分配时,按照特定的规则使得数据的起始地址能够被某个值整除,通常这个值是数据宽度的倍数。这样做可以提高数据存取的效率,因为处理器通常在字节的边界上执行读写操作。在32位系统中,常见的是4字节对齐,意味着变量的地址应该是4的倍数。在处理结构体或数组时,字节对齐规则会影响实际分配的内存大小。
字节序则是指在多字节数据(如INT或FLOAT)中,字节的排列顺序。有大端字节序和小端字节序两种,大端字节序是高字节在前,低字节在后,小端字节序则相反。不同的处理器架构可能有不同的字节序,这在跨平台编程时需要注意。
在函数参数和返回值方面,C语言允许函数有多个参数,并可以通过指针或者引用传递复杂数据结构。返回值也可以是基本类型或自定义类型,但要注意返回大对象可能会引发栈溢出问题。
`switch case`语句是C语言中的分支控制结构,它提供了更灵活的多条件判断。`strings`则涉及到字符数组和字符串处理,需要注意字符串以'\0'作为结束标志。
最后,资源强调了在编程中应遵循的一些规范,如代码审查、静态分析工具的使用以及单元测试,以减少错误并提高代码质量。此外,简洁的代码设计往往更易于理解和维护。
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黄宇韬
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