概述
我们在开发过程中常常遇到需要存储、表示一组数据的情况，包括存储、表示一组同样的的数据类型的数据还是不同的数据类型。首先我们会想到数组，数组可以在连续的内存里存储一组相同数据类型的数据。那如果是一组不同数据类型的数据呢？这就要用到今天要讨论的内容：结构体，它与数组不同，C++中的结构体是自定义的数据类型，用于存储一组数据，可以是相同数据类型、也可以是不同的！
什么是结构体？
- 在C、C++中，结构体是自定义的数据类型
- 用于存储、表示一组数据
- 结构体可以把几种不同类型的数据集合成一个单一类型
如何使用结构体
- 创建结构体
struct structureName{
member1;
member2;
member3;
.
.
.
memberN;
};
- C++中的结构体可以包含成员函数（需要成员函数时 建议使用类，类的封装特性更好）
- 声明结构体变量
struct Struct1
{
int x, y;
} s1;
struct Struct2
{
int x, y;
};
int main()
{
struct Struct2 s2;
}
注意：在C++中，在进行变量声明时，struct关键字是可选的。在C中，必须有。
- 初始化结构体成员
在C程序中，结构体成员在进行声明时是不能初始化的，比如下面的程序，在C程序中是不允许的。变量声明式时不分配地址，创建时才可以初始化！
但是在C++中，C++11及以后是可以进行初始化的，比如以下代码是没有错误的。
struct Struct1
{
int x = 0; // cannot initialize members here
int y = 0; // cannot initialize members here
};
结构体成员也可以使用符号{}进行初始化
struct Struct1{
int x, y;
};
int main()
{
struct Struct1 s1 = { 0, 1 };
}
- 使用结构体中的成员变量
cout << "x = " << s1.x << ", y = " << s1.y;
结构体数组
- 和其他数据类型一样，也可以创建结构体数组
结构体指针
- 和其他数据类型一样，也可以有指针指向结构体，使用结构体成员变量使用箭头运算符 ->
struct Struct1 s1 = { 1, 2 };
struct Struct1* s2 = &p1;
cout << s ->x << " " << s2->y;
什么是结构体对齐？
- 不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的，某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据，否则抛出硬件异常。
- 数据结构(尤其是栈)应该尽可能地在自然边界上对齐。访问未对齐的内存，处理器需要作两次内存访问。而对齐的内存访问仅需要一次访问
- 总体来说：结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法。
- 那在设计结构体的时候，我们既要满足对齐，又要节省空间，如何做到：让占用空间小的成员尽量集中在一起。
结构体对齐规则
- 结构体的第一个成员永远放在结构体起始位置偏移为0的地址
- 结构体从第二个成员，总是放在该成员对齐数的整数倍数地址开始
对齐数 = 编译器默认的对齐数和该成员自身大小的较小值 - 结构体总大小为最大对齐数（每个成员变量都有一个对齐数）的整数倍
- 如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处，结构体的整体大小就是所有最大对齐数（含嵌套结构体的对齐数）的整数倍
修改默认对齐数
- Linux没有默认对齐数，Vs默认对齐数为8
#pragma pack(8) // 修改默认对齐数
网友评论