結構體:C語言中的結構體,定義與聲明,結構體作用,結構體的大小與記憶體對齊,C++

結構體(struct)是由一系列具有相同類型或不同類型的數據構成的數據集合，叫做結構。

基本介紹

中文名：結構體
外文名：struct
學科：計算機

C語言中的結構體,定義與聲明,結構體作用,結構體的大小與記憶體對齊,C++中的結構體,C++中的結構體與類的區別,

C語言中的結構體

在C語言中，結構體(struct)指的是一種數據結構，是C語言中聚合數據類型(aggregate data type)的一類。結構體可以被聲明為變數、指針或數組等，用以實現較複雜的數據結構。結構體同時也是一些元素的集合，這些元素稱為結構體的成員(member)，且這些成員可以為不同的類型，成員一般用名字訪問。

定義與聲明

結構體的定義如下所示，struct為結構體關鍵字，tag為結構體的標誌，member-list為結構體成員列表，其必須列出其所有成員；variable-list為此結構體聲明的變數。

 struct tag { member-list } variable-list ;

在一般情況下，tag、member-list、variable-list這3部分至少要出現2個。以下為示例：

//此聲明聲明了擁有3個成員的結構體，分別為整型的a，字元型的b和雙精度的c//同時又聲明了結構體變數s1//這個結構體並沒有標明其標籤struct {    int a;    char b;    double c;} s1;//同上聲明了擁有3個成員的結構體，分別為整型的a，字元型的b和雙精度的c//結構體的標籤被命名為SIMPLE,沒有聲明變數struct SIMPLE{    int a;    char b;    double c;};//用SIMPLE標籤的結構體，另外聲明了變數t1、t2、t3struct SIMPLE t1, t2[20], *t3; //也可以用typedef創建新類型typedef struct{    int a;    char b;    double c; } Simple2;//現在可以用Simple2作為類型聲明新的結構體變數Simple2 u1, u2[20], *u3;

在上面的聲明中，第一個和第二聲明被編譯器當作兩個完全不同的類型，即使他們的成員列表是一樣的，如果令t3=&s1，則是非法的。

結構體的成員可以包含其他結構體，也可以包含指向自己結構體類型的指針，而通常這種指針的套用是為了實現一些更高級的數據結構如鍊表和樹等。

//此結構體的聲明包含了其他的結構體struct COMPLEX{    char string[100];    struct SIMPLE a;}; //此結構體的聲明包含了指向自己類型的指針struct NODE{    char string[100];    struct NODE *next_node;};

如果兩個結構體互相包含，則需要對其中一個結構體進行不完整聲明，如下所示：

struct B;    //對結構體B進行不完整聲明 //結構體A中包含指向結構體B的指針struct A{    struct B *partner;    //other members;}; //結構體B中包含指向結構體A的指針，在A聲明完後，B也隨之進行聲明struct B{    struct A *partner;    //other members;};

結構體作用

結構體和其他類型基礎數據類型一樣，例如int類型，char類型只不過結構體可以做成你想要的數據類型。以方便日後的使用。

在實際項目中，結構體是大量存在的。研發人員常使用結構體來封裝一些屬性來組成新的類型。由於C語言內部程式比較簡單，研發人員通常使用結構體創造新的“屬性”，其目的是簡化運算。

結構體在函式中的作用不是簡便，其最主要的作用就是封裝。封裝的好處就是可以再次利用。讓使用者不必關心這個是什麼，只要根據定義使用就可以了。

結構體的大小與記憶體對齊

結構體的大小不是結構體元素單純相加就行的，因為我們主流的計算機使用的都是32bit字長的CPU，對這類型的CPU取4個位元組的數要比取一個位元組要高效，也更方便。所以在結構體中每個成員的首地址都是4的整數倍的話，取數據元素時就會相對更高效，這就是記憶體對齊的由來。每個特定平台上的編譯器都有自己的默認“對齊係數”(也叫對齊模數)。程式設計師可以通過預編譯命令#pragma pack(n)，n=1,2,4,8,16來改變這一係數，其中的n就是你要指定的“對齊係數”。

規則：

1、數據成員對齊規則：結構(struct)(或聯合(union))的數據成員，第一個數據成員放在offset為0的地方，以後每個數據成員的對齊按照#pragma pack指定的數值和這個數據成員自身長度中，比較小的那個進行。

2、結構(或聯合)的整體對齊規則：在數據成員完成各自對齊之後，結構(或聯合)本身也要進行對齊，對齊將按照#pragma pack指定的數值和結構(或聯合)最大數據成員長度中，比較小的那個進行。

3、結合1、2可推斷：當#pragma pack的n值等於或超過所有數據成員長度的時候，這個n值的大小將不產生任何效果。

C++中的結構體

在C語言中，可以定義結構體類型，將多個相關的變數包裝成為一個整體使用。在結構體中的變數，可以是相同、部分相同，或完全不同的數據類型。在C語言中，結構體不能包含函式。在面向對象的程式設計中，對象具有狀態（屬性）和行為，狀態保存在成員變數中，行為通過成員方法（函式）來實現。C語言中的結構體只能描述一個對象的狀態，不能描述一個對象的行為。在C++中，考慮到C語言到C++語言過渡的連續性，對結構體進行了擴展，C++的結構體可以包含函式，這樣，C++的結構體也具有類的功能，與class不同的是，結構體包含的函式默認為public，而不是private。

C++控制台輸出例子：

#include<cstdlib>#include<iostream>//定義結構體structpoint{//包含兩個變數成員intx;inty;};usingnamespacestd;intmain(intargc,char*argv[]){pointpt;//加上struct的結構體變數定義是C語言的特徵，而C++語言不需要這樣pt.x=1;pt.y=2;cout<<pt.x<<endl<<pt.y<<endl;returnEXIT_SUCCESS;}

C++中的結構體與類的區別

類與結構體在C++中有三點區別。

（1）class中默認的成員訪問許可權是private的，而struct中則是public的。

（2）從class繼承默認是private繼承，而從struct繼承默認是public繼承。

（3）C++的結構體聲明不必有struct關鍵字，而C語言的結構體聲明必須帶有關鍵字（使用typedef別名定義除外）。

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