C語言結構體進階：函數傳遞、指標訪問、數組應用與記憶體對齊

結構體基礎回顧

• 聲明：struct Tag { members; } vars;，標籤可省略。
• 初始化：定義時 {val1, val2}，定義後逐成員賦值。
• 嵌套：成員可為另一結構體變數。
• 操作：整體賦值/拷貝、取址 &、成員訪問 .。

結構體與函數

傳遞方式對比

指標訪問成員

void print_student(struct Student *p) {
    printf("name=%s, age=%d\n", (*p).name, (*p).age);  // 方式一
    printf("name=%s, age=%d\n", p->name, p->age);       // 方式二（推薦）
}

-> 等價於 (*p).，優先級最高，結合性左到右。

結構體數組

聲明初始化

struct Student { char *name; int age; } team[] = { {"Tom",12}, {"Jack",13} };
// 或
struct Student team[2] = { {"Tom",12}, {"Jack",13} };

應用：關鍵字計數

struct Key { char *word; int count; } keytab[] = {
    {"auto",0}, {"break",0}, {"case",0}, {"char",0}, {"const",0}
};
#define NKEYS (sizeof keytab / sizeof keytab[0])

// 二分查找（指標版）
struct Key *binsearch(char *word, struct Key *tab, int n) {
    struct Key *low = &tab[0], *high = &tab[n];
    while (low < high) {
        struct Key *mid = low + (high - low) / 2;
        int cond = strcmp(word, mid->word);
        if (cond < 0) high = mid;
        else if (cond > 0) low = mid + 1;
        else return mid;
    }
    return NULL;
}

指標版二分查找關鍵：high 指向尾後元素，mid = low + (high-low)/2 計算中間地址。

結構體大小與對齊

struct Word { char c; int i; };
printf("%zu\n", sizeof(struct Word));  // 輸出 8 (非 5)

編譯器插入 3 字節填充使 i 4 字節對齊，結構體總長對齊至 4 的倍數（8）。

總結

• 大型結構體函數傳遞首選指標。
• 結構體數組配合指標算術可高效實現查找等算法。
• sizeof 獲取類型/對象大小，含填充位元組。
• 理解對齊規則有助於優化記憶體佈局（將寬類型集中聲明）。