Question

问题更多是基于理论而非实际实现。

我想知道的是，在代码中：

struct temp {
    int num;
    struct temp *next;
};

在上述结构中，当实例化内存时，编译器如何决定应在内存中分配多少空间？

如果我尝试空运行代码，则整数的大小将为2或4个字节，此后，如果尝试查找指向结构本身的指针的大小，则输入包含另一个整数的结构以及指向自身的指针。

根据这种逻辑，编译器在决定为该结构的元素分配空间时会进入无限循环，那么如何确定空间？

P.S。我确实尝试自己找出此结构的大小（使用sizeof()运算符，结果是16个字节（整数的大小为4个字节）...我想知道如何做它将这个16字节的数字确定为所需的空间！

Answer 1

包含指向自身的指针的结构不是问题。

指针的大小是固定的，因此指针指向的结构大小无关紧要。在大多数系统上，您可能会碰到一个指针，大小为4个字节或8个字节。

对于您给出的struct，int字段将使用4个字节，而struct temp *字段将使用8个字节。这意味着该结构的大小将至少为12个字节，由于填充的正确对齐，可能为16个字节。

另一方面，如果您有类似的内容：

struct temp {
    int num;
    struct temp next;
};

这是不合法的，因为该结构包含自身的副本，而该副本又包含其自身的副本，依此类推。

Answer 2

在上述结构中，当实例化内存时，编译器如何决定应在内存中分配多少空间？

指针类型占据固定大小，这与指向类型无关（IOW，struct temp *的大小和表示形式与{{1} }。此外，所有指向struct temp类型的指针都具有相同的大小：

6.2.5类型
...
28指向struct的指针应具有与指向字符类型的指针。^48）同样，指向合格或不合格版本的字符的指针。兼容类型应具有相同的表示和对齐要求。 全部结构类型的指针应具有相同的表示和对齐要求 。所有指向联合类型的指针都应具有相同的表示形式，并且彼此之间的对齐要求。指向其他类型的指针不必相同表示或对齐要求。

^{C 2011 online draft}

在x86之类的平台上， all 指针类型具有相同的大小和表示形式，但是该标准必须考虑奇数球体系结构。

这与您拥有指向void的指针或指向int的成员的指针没有什么不同。唯一使它看起来很奇怪的是，您正在创建一个自引用指针，该指针是允许的：

6.7.2.1结构和联合说明符
...
3结构或联合不得包含具有不完整或功能类型的成员（因此， 结构不应包含其自身的实例，但可以包含指向该实例的指针 ），但结构的最后一个成员具有多个命名成员可能具有不完整的数组类型；这样的结构（以及可能包含递归地，这种结构的成员）不应是该结构的成员或数组的元素。

^同上。

即使结构类型本身在定义的void结束之前是不完整的，但指向它的任何 pointer 都是完整的（也就是说，其大小是已知的）。

指向类型的大小对于指针算术很重要（即，}产生的地址值将取决于p + 1所指向的东西的大小）。但是，存储指针本身并不重要。

C / C ++：结构如何包含指向自身的指针？

2 个答案: