Question

假设我有这样的结构：

typedef struct {
    char *str;
    int len;
} INS;

该结构的数组。

INS *ins[N] = { &item, &item, ... }

当我尝试访问其元素时，不是作为指针，而是作为struct本身，所有字段都被复制到临时本地？

for (int i = 0; i < N; i++) {
    INS in = *ins[i];
    // internaly the above line would be like:
    // in.str = ins[i]->str;
    // in.len = ins[i]->len;
}

因此，当我增加结构字段时，这将是一个更昂贵的赋值操作？

Answer 1

正确，in是*ins[i]的副本。

不要介意你的内存消耗，但你的代码很可能不正确：对象in在循环体的末尾死亡，以及你对{{{ 1}}没有持久的效果！

Answer 2

结构分配的行为类似于memcpy。是的，对于更大的结构来说它更贵。矛盾的是，你的结构越大，衡量增加另一个领域的额外费用就越难。

Answer 3

是的，struct在C中有value semantics。因此，将结构分配给另一个将导致成员方式的副本。请记住，指针仍将指向相同的对象。

Answer 4

编译器可能优化结构的副本，而是直接从数组访问成员以提供使用副本的C代码中所需的值，或者可以仅复制单个成员使用。一个好的编译器会做到这一点。

通过指针存储值可能会干扰此优化。例如，假设您的例程还有一个指向int p的指针。当编译器处理您的代码INS in = *ins[i]时，它可以“思考”类似这样的内容：“复制ins[i]代价很高。相反，我会记得in是一个副本，我会在以后使用它们时获取成员。“但是，如果您的代码包含*p = 3，则可能会更改{{1}除非编译器能够推断出ins[i]没有指向p。（有一种方法可以帮助编译器使用ins[i]关键字进行扣除。）

总结：表面看起来很昂贵的操作可能会被一个好的编译器有效地实现。看起来便宜的操作可能很昂贵（写入restrict打破了一个很大的优化）。通常，您应该编写清楚表达算法的代码并让编译器进行优化。

扩展编译器如何优化它。假设你写：

*p

其中“...”中的代码访问in.str和in.len，但不添加任何其他237个成员添加到INS结构中。然后，编译器可以自由地将此代码转换为：

for (int i = 0; i < N; i++) {
    INS in = *ins[i];
    ...
}

即使你写了一个声明，表面上复制了所有INS结构，编译器只需要复制实际需要的部分。（实际上，甚至不需要复制这些部分。只需要生成一个程序，该程序可以获得相同的结果就像它直接遵循源代码一样。）

C如何处理结构赋值

4 个答案: