struct

“結構”是一種構造類型，它是由若干“成員”組成的。每一個成員可以是一個基本數據類型或者又是一個構造類型。結構即是一種“構造”而成的數據類型，那麼在說明和使用之前必須先定義它，也就是構造它。如同在說明和調用函數之前要先定義一樣。

“結構體”是由一些邏輯相關的數據欄或稱為“欄位”(Field)所構成。例如，一位學生的學號、姓名、生日……即是一條記錄，該結構體擁有“姓名”欄、“語文”欄、“英文”欄，而一群學生的記錄集合就是一個結構體數組。

將結構體中的數據類型稱為“欄位”，每一個欄位都要指定一個欄位名稱。結構體在使用之前必須要先定義，然後加以聲明。定義結構體的語法如下：

語法：struct結構體名稱；

數據類型，欄位名稱，索引；

功能：定義一個結構體及含有多少欄位以及欄位的數據類型。

結構體變數聲明語法如下：

語法：結構體名稱，結構體變數名稱。

功能：聲明結構體變數為指定的結構體類型。

定義一個結構的一般形式為：

struct結構名；

成員表列；

成員表由若干個成員組成，每個成員都是該結構的一個組成部分。對每個成員也必須作類型說明，其形式為：

類型說明符成員名；

成員名的命名應符合標識符的書寫規定。

struct stu；

int num；

char name；

char sex；

float score；

在這個結構定義中，結構名為stu，該結構由4個成員組成。第一個成員為num，整型變數；第二個成員為name，字元型數組；第三個成員為sex，字元型變數；第四個成員為score，浮點型變數。應注意在括弧后的分號是必不可少的。

值得一提的是，在C++中，struct的功能得到了強化，struct不僅可以添加成員變數，還可以添加成員函數，和class類似。

結構定義之後，即可進行變數說明。凡說明為結構stu的變數都由上述4個成員組成。由此可見，結構是一種複雜的數據類型，是數目固定，類型不同的若干有序變數的集合。

請看下面的結構：

struct MyStruct

double dda1；

char dda；

int type；

對結構MyStruct採用sizeof會出現什麼結果呢？sizeof MyStruct為多少呢？也許人們會這樣求：

sizeof MyStruct=sizeof double+sizeof char+sizeof int=13

但是當在VC中測試上面結構的大小時，會發現sizeof MyStruct為16。

其實，這是VC對變數存儲的一個特殊處理。為了提高CPU的存儲速度，VC對一些變數的起始地址做了“對齊”處理。在默認情況下，VC規定各成員變數存放的起始地址相對於結構的起始地址的偏移量必須為該變數的類型所佔用的位元組數的倍數。下面列出常用類型的對齊方式vc6.0,32位系統。

類型

對齊方式（變數存放的起始地址相對於結構的起始地址的偏移量）。

偏移量必須為sizeof(char)即1的倍數。

int

偏移量必須為sizeof(int)即4的倍數。

float

偏移量必須為sizeof(float)即4的倍數。

double

偏移量必須為sizeof(double)即8的倍數。

Short

偏移量必須為sizeof(short)即2的倍數。

在定義了一個結構類型后，可以定義該類型的變數。

例如：

這樣就定義了stu型的有100個存儲空間的a數組；

還可以：

結構體所具有的特性與數組不同。結構體的成員可能具有不同的類型，而且每個結構體成員都有名字當需要存儲相關數據項的集合時，就應當考慮使用結構體了。

例如，要編寫一個處理東北虎數據的程序，就需要每隻東北虎的名字（字元串）、性別（字元型）、年齡（整型）、體重（實型）、父親（字元串）和母親（字元串）等。

再如，要編寫一個學生信息管理的程序，就需要每一名學生的學號（字元串）、姓名（字元串）、性別（字元型）、年齡（整型）、平均成績點數（實型）、電話號碼（字元串）和Email（字元串）等。

如果將它們分別定義為獨立的變數，就反映不出彼此之間的聯繫，C語言中的結構體可以很好地解決這一問題對齊方式

默認的對齊方式

各成員變數在存放的時候根據在結構中出現的順序依次申請空間，同時按照上面的對齊方式調整位置，空缺的位元組VC會自動填充。同時VC為了確保結構的大小為結構的位元組邊界數（即該結構中佔用最大空間的類型所佔用的位元組數）的倍數，所以在為最後一個成員變數申請空間后，還會根據需要自動填充空缺的位元組。

下面用前面的例子來說明VC到底怎麼樣來存放結構的。

struct MyStruct

double dda1；

徠char dda；

int type；

為上面的結構分配空間的時候，VC根據成員變數出現的順序和對齊方式，先為第一個成員dda1分配空間，其起始地址跟結構的起始地址相同（剛好偏移量0剛好為sizeof double的倍數），該成員變數佔用sizeof double=8個位元組；接下來為第二個成員dda分配空間，這時下一個可以分配的地址對於結構的起始地址的偏移量為8，是sizeof char的倍數，所以把dda存放在偏移量為8的地方滿足對齊方式，該成員變數佔用sizeof char=1個位元組；接下來為第三個成員type分配空間，這時下一個可以分配的地址對於結構的起始地址的偏移量為9，不是sizeof int=4的倍數，為了滿足對齊方式對偏移量的約束問題，VC自動填充3個位元組（這三個位元組沒有放什麼東西），這時下一個可以分配的地址對於結構的起始地址的偏移量為12，剛好是sizeof int=4的倍數，所以把type存放在偏移量為12的地方，該成員變數佔用sizeof int=4個位元組；這時整個結構的成員變數已經都分配了空間，總的佔用的空間大小為：8+1+3+4=16，剛好為結構的位元組邊界數（即結構中佔用最大空間的類型所佔用的位元組數sizeof double=8）的倍數，所以沒有空缺的位元組需要填充。所以整個結構的大小為：sizeof MyStruct=8+1+3+4=16，其中有3個位元組是VC自動填充的，沒有放任何有意義的東西。

下面再舉個例子，交換一下上面的MyStruct的成員變數的位置，使它變成下面的情況：

struct MyStruct；

char dda；

double dda1；

int type；

這個結構佔用的空間為多大呢？在VC6.0環境下，可以得到sizeof MyStruct為24。結合上面提到的分配空間的一些原則，分析下VC怎麼樣為上面的結構分配空間的。

struct MyStruct char dda；//偏移量為0，滿足對齊方式，dda佔用1個位元組；double dda1；//下一個可用的地址的偏移量為1，不是sizeof double=8的倍數，需要補足7個位元組才能使偏移量變為8（滿足對齊方式），因此VC自動填充7個位元組，dda1存放在偏移量為8的地址上，它佔用8個位元組。

int type；//下一個可用的地址的偏移量為16，是sizeofint=4的倍數，滿足int的對齊方式，所以不需要VC自動填充，type存放在偏移量為16的地址上，它佔用4個位元組。

所有成員變數都分配了空間，空間總的大小為1+7+8+4=20，不是結構的節邊界數（即結構中佔用最大空間的類型所佔用的位元組數sizeof double=8）的倍數，所以需要填充4個位元組，以滿足結構的大小為sizeof double=8的倍數。

所以該結構總的大小為：sizeof MyStruct為1+7+8+4+4=24。其中總的有7+4=11個位元組是VC自動填充的，沒有放任何有意義的東西。

位元組的對齊方式

VC對結構的存儲的特殊處理確實提高了CPU存儲變數的速度，但有時也會帶來一些麻煩，人們也可以屏蔽掉變數默認的對齊方式，自己來設定變數的對齊方式。

VC中提供了#pragmapack n來設定變數以n位元組對齊方式。n位元組對齊就是說變數存放的起始地址的偏移量有兩種情況：第一、如果n大於等於該變數所佔用的位元組數，那麼偏移量必須滿足默認的對齊方式，第二、如果n小於該變數的類型所佔用的位元組數，那麼偏移量為n的倍數，不用滿足默認的對齊方式。結構的總大小也有個約束條件，分下面兩種情況：如果n大於所有成員變數類型所佔用的位元組數，那麼結構的總大小必須為佔用空間最大的變數佔用的空間數的倍數；否則必須為n的倍數。下面舉例說明其用法。

#pragmapack push//保存對齊狀態；

#pragmapack4//設定為4位元組對齊；

struct test；

char m1；

double m4；

int m3；

#pragmapack pop//恢復對齊狀態；

以上結構的大小為16，下面分析其存儲情況，首先為m1分配空間，其偏移量為0，滿足自己設定的對齊方式（4位元組對齊），m1佔用1個位元組。接著開始為m4分配空間，這時其偏移量為1，需要補足3個位元組，這樣使偏移量滿足為n=4的倍數（因為sizeof double大於n）,m4佔用8個位元組。接著為m3分配空間，這時其偏移量為12，滿足為4的倍數，m3佔用4個位元組。這時已經為所有成員變數分配了空間，共分配了16個位元組，滿足為n的倍數。如果把上面的#pragmapack4改為#pragma pack8，那麼可以得到結構的大小為24。