[url]http://hi.baidu.com/tweigh/blog/item/5303d2ef6e2720eace1b3e9d.html[/url] 1. struct的巨大作用
面對一個人的大型C/C++程序時，只看其對struct的使用情況我們就可以對其編寫者的編程經(jīng)驗進行評估。因為一個大型的C/C++程序，勢必要 涉及一些(甚至大量)進行數(shù)據(jù)組合的結(jié)構(gòu)體，這些結(jié)構(gòu)體可以將原本意義屬于一個整體的數(shù)據(jù)組合在一起。從某種程度上來說，會不會用struct，怎樣用 struct是區(qū)別一個開發(fā)人員是否具備豐富開發(fā)經(jīng)歷的標(biāo)志。

在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、通信控制、嵌入式系統(tǒng)的C/C++編程中，我們經(jīng)常要傳送的不是簡單的字節(jié)流（char型數(shù)組），而是多種數(shù)據(jù)組合起來的一個整體，其表現(xiàn)形式是一個結(jié)構(gòu)體。

經(jīng)驗不足的開發(fā)人員往往將所有需要傳送的內(nèi)容依順序保存在char型數(shù)組中，通過指針偏移的方法傳送網(wǎng)絡(luò)報文等信息。這樣做編程復(fù)雜，易出錯，而且一旦控制方式及通信協(xié)議有所變化，程序就要進行非常細(xì)致的修改。
一個有經(jīng)驗的開發(fā)者則靈活運用結(jié)構(gòu)體，舉一個例子，假設(shè)網(wǎng)絡(luò)或控制協(xié)議中需要傳送三種報文，其格式分別為packetA、packetB、packetC：
struct structA
{
int a;
char b;
};
struct structB
{
char a;
short b;
};
struct structC
{
int a;
char b;
float c;
}
優(yōu)秀的程序設(shè)計者這樣設(shè)計傳送的報文：
struct CommuPacket
{
int iPacketType;　　//報文類型標(biāo)志
union　　　　　　//每次傳送的是三種報文中的一種，使用union
{
struct structA packetA;
struct structB packetB;
struct structC packetC;
}
};
在進行報文傳送時，直接傳送struct CommuPacket一個整體。
假設(shè)發(fā)送函數(shù)的原形如下：
// pSendData：發(fā)送字節(jié)流的首地址，iLen：要發(fā)送的長度
Send(char * pSendData, unsigned int iLen);
發(fā)送方可以直接進行如下調(diào)用發(fā)送struct CommuPacket的一個實例sendCommuPacket：
Send( (char *)&sendCommuPacket , sizeof(CommuPacket) );
假設(shè)接收函數(shù)的原形如下：
// pRecvData：發(fā)送字節(jié)流的首地址，iLen：要接收的長度
//返回值：實際接收到的字節(jié)數(shù)
unsigned int Recv(char * pRecvData, unsigned int iLen)；
接收方可以直接進行如下調(diào)用將接收到的數(shù)據(jù)保存在struct CommuPacket的一個實例
recvCommuPacket中：
Recv( (char *)&recvCommuPacket , sizeof(CommuPacket) );
接著判斷報文類型進行相應(yīng)處理：
switch(recvCommuPacket. iPacketType)
{
??? case PACKET_A:
??? …??? //A類報文處理
??? break;
??? case PACKET_B:
??? …　 //B類報文處理
??? break;
??? case PACKET_C:
??? …?? //C類報文處理
??? break;
}
以上程序中最值得注意的是
Send( (char *)&sendCommuPacket , sizeof(CommuPacket) );
Recv( (char *)&recvCommuPacket , sizeof(CommuPacket) );
中的強制類型轉(zhuǎn)換：(char *)&sendCommuPacket、(char *)&recvCommuPacket，先取地址，再轉(zhuǎn)化為char型指針，這樣就可以直接利用處理字節(jié)流的函數(shù)。
利用這種強制類型轉(zhuǎn)化，我們還可以方便程序的編寫，例如要對sendCommuPacket所處內(nèi)存初始化為0，可以這樣調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)memset()：
memset((char *)&sendCommuPacket,0, sizeof(CommuPacket));
2. struct的成員對齊
Intel、微軟等公司曾經(jīng)出過一道類似的面試題：
1. ＃i nclude <iostream.h>
2. #pragma pack(8)
3. struct example1
4. {
5. short a;
6. long b;
7. };
8. struct example2
9. {
10. char c;
11. example1 struct1;
12. short e;???
13. };
14. #pragma pack()
15. int main(int argc, char* argv[])
16. {
17. example2 struct2;
18. cout << sizeof(example1) << endl;
19. cout << sizeof(example2) << endl;
20. cout << (unsigned int)(&struct2.struct1) - (unsigned int)(&struct2)
<< endl;
21. return 0;
22. }
問程序的輸入結(jié)果是什么？
答案是：
8
16
4
不明白？還是不明白？下面一一道來：
2.1 自然對界
struct是一種復(fù)合數(shù)據(jù)類型，其構(gòu)成元素既可以是基本數(shù)據(jù)類型（如int、long、float等）的變量，也可以是一些復(fù)合數(shù)據(jù)類型（如 array、struct、union等）的數(shù)據(jù)單元。對于結(jié)構(gòu)體，編譯器會自動進行成員變量的對齊，以提高運算效率。缺省情況下，編譯器為結(jié)構(gòu)體的每個 成員按其自然對界（natural alignment）條件分配空間。各個成員按照它們被聲明的順序在內(nèi)存中順序存儲，第一個成員的地址和整個結(jié)構(gòu)的地址相同。
自然對界(natural alignment)即默認(rèn)對齊方式，是指按結(jié)構(gòu)體的成員中size最大的成員對齊。
例如：
struct naturalalign
{
char a;
short b;
char c;
};
在上述結(jié)構(gòu)體中，size最大的是short，其長度為2字節(jié)，因而結(jié)構(gòu)體中的char成員a、c都以2為單位對齊，sizeof(naturalalign)的結(jié)果等于6；
如果改為：
struct naturalalign
{
char a;
int b;
char c;
};
其結(jié)果顯然為12。
2.2指定對界
一般地，可以通過下面的方法來改變?nèi)笔〉膶鐥l件：
· 使用偽指令#pragma pack (n)，編譯器將按照n個字節(jié)對齊；
· 使用偽指令#pragma pack ()，取消自定義字節(jié)對齊方式。
注意：如果#pragma pack (n)中指定的n大于結(jié)構(gòu)體中最大成員的size，則其不起作用，結(jié)構(gòu)體仍然按照size最大的成員進行對界。
例如：
#pragma pack (n)
struct naturalalign
{
char a;
int b;
char c;
};
#pragma pack ()
當(dāng)n為4、8、16時，其對齊方式均一樣，sizeof(naturalalign)的結(jié)果都等于12。而當(dāng)n為2時，其發(fā)揮了作用，使得sizeof(naturalalign)的結(jié)果為8。
在VC++ 6.0編譯器中，我們可以指定其對界方式，其操作方式為依次選擇projetct >setting > C/C++菜單，在struct member alignment中指定你要的對界方式。 ?????????????????????????????????? 圖1：在VC++ 6.0中指定對界方式
另外，通過__attribute((aligned (n)))也可以讓所作用的結(jié)構(gòu)體成員對齊在n字節(jié)邊界上，但是它較少被使用，因而不作詳細(xì)講解。
2.3 面試題的解答
至此，我們可以對Intel、微軟的面試題進行全面的解答。
程序中第2行#pragma pack (8)雖然指定了對界為8，但是由于struct example1中的成員最大size為4（long變量size為4），故struct example1仍然按4字節(jié)對界，struct example1的size為8，即第18行的輸出結(jié)果；
struct example2中包含了struct example1，其本身包含的簡單數(shù)據(jù)成員的最大size為2（short變量e），但是因為其包含了struct example1，而struct example1中的最大成員size為4，struct example2也應(yīng)以4對界，#pragma pack (8)中指定的對界對struct example2也不起作用，故19行的輸出結(jié)果為16；
由于struct example2中的成員以4為單位對界，故其char變量c后應(yīng)補充3個空，其后才是成員struct1的內(nèi)存空間，20行的輸出結(jié)果為4。

3. C和C++間struct的深層區(qū)別
在C++語言中struct具有了“類”　的功能，其與關(guān)鍵字class的區(qū)別在于struct中成員變量和函數(shù)的默認(rèn)訪問權(quán)限為public，而class的為private。
例如，定義struct類和class類：
struct structA
{
char a;
…
}
class classB
{
????? char a;
????? …
}
則：
struct A a;
a.a = 'a';??? //訪問public成員，合法
classB b;
b.a = 'a';??? //訪問private成員，不合法
許多文獻寫到這里就認(rèn)為已經(jīng)給出了C++中struct和class的全部區(qū)別，實則不然，另外一點需要注意的是：
C++中的struct保持了對C中struct的全面兼容（這符合C++的初衷——“a better c”），因而，下面的操作是合法的：
//定義struct
struct structA
{
char a;
char b;
int c;
};
structA a = {'a' , 'a' ,1};??? // 定義時直接賦初值
即struct可以在定義的時候直接以{ }對其成員變量賦初值，而class則不能，在經(jīng)典書目《thinking C++ 2nd edition》中作者對此點進行了強調(diào)。
4. struct編程注意事項
看看下面的程序：
1. ＃i nclude <iostream.h>
2. struct structA
3. {
4. int iMember;
5. char *cMember;
6. };
7. int main(int argc, char* argv[])
8. {
9. structA instant1,instant2;
10.char c = 'a';
???
11. instant1.iMember = 1;
12. instant1.cMember = &c;
13.instant2 = instant1;
14.cout << *(instant1.cMember) << endl;
15.*(instant2.cMember) = 'b';
16. cout << *(instant1.cMember) << endl;
17. return 0;
}
14行的輸出結(jié)果是：a
16行的輸出結(jié)果是：b
Why?我們在15行對instant2的修改改變了instant1中成員的值！
原因在于13行的instant2 = instant1賦值語句采用的是變量逐個拷貝，這使得instant1和instant2中的cMember指向了同一片內(nèi)存，因而對instant2的修改也是對instant1的修改。
在C語言中，當(dāng)結(jié)構(gòu)體中存在指針型成員時，一定要注意在采用賦值語句時是否將2個實例中的指針型成員指向了同一片內(nèi)存。
在C++語言中，當(dāng)結(jié)構(gòu)體中存在指針型成員時，我們需要重寫struct的拷貝構(gòu)造函數(shù)并進行“=”操作符重載。 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- c語言中的結(jié)構(gòu)（struct）和聯(lián)合（union）簡介

看到有朋友介紹union，我以前還沒有用過這個東西呢，也不懂，就去搜了點資料來看，也轉(zhuǎn)給大家，希望壇子里的給予改正或補充。謝謝！


聯(lián) 合(union)
1. 聯(lián)合說明和聯(lián)合變量定義
聯(lián)合也是一種新的數(shù)據(jù)類型, 它是一種特殊形式的變量。
聯(lián)合說明和聯(lián)合變量定義與結(jié)構(gòu)十分相似。其形式為:
union 聯(lián)合名{
數(shù)據(jù)類型 成員名;
數(shù)據(jù)類型 成員名;
...
} 聯(lián)合變量名;
聯(lián)合表示幾個變量公用一個內(nèi)存位置, 在不同的時間保存不同的數(shù)據(jù)類型 和不同長度的變量。
下例表示說明一個聯(lián)合a_bc:
union a_bc{
int i;
char mm;
};
再用已說明的聯(lián)合可定義聯(lián)合變量。
例如用上面說明的聯(lián)合定義一個名為lgc的聯(lián)合變量, 可寫成:
union a_bc lgc;
在聯(lián)合變量lgc中, 整型量i和字符mm公用同一內(nèi)存位置。
當(dāng)一個聯(lián)合被說明時, 編譯程序自動地產(chǎn)生一個變量, 其長度為聯(lián)合中最大的變量長度。
聯(lián)合訪問其成員的方法與結(jié)構(gòu)相同。同樣聯(lián)合變量也可以定義成數(shù)組或指針,但定義為指針時, 也要用"->;"符號, 此時聯(lián)合訪問成員可表示成:
聯(lián)合名->;成員名
另外, 聯(lián)合既可以出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)內(nèi), 它的成員也可以是結(jié)構(gòu)。
例如:
struct{
int age;
char *addr;
union{
int i;
char *ch;
}x;
}y[10];
若要訪問結(jié)構(gòu)變量y[1]中聯(lián)合x的成員i, 可以寫成:
y[1].x.i;
若要訪問結(jié)構(gòu)變量y[2]中聯(lián)合x的字符串指針ch的第一個字符可寫成:
*y[2].x.ch;
若寫成"y[2].x.*ch;"是錯誤的。

2. 結(jié)構(gòu)和聯(lián)合的區(qū)別
結(jié)構(gòu)和聯(lián)合有下列區(qū)別:
1. 結(jié)構(gòu)和聯(lián)合都是由多個不同的數(shù)據(jù)類型成員組成, 但在任何同一時刻, 聯(lián)合轉(zhuǎn)只存放了一個被選中的成員, 而結(jié)構(gòu)的所有成員都存在。
2. 對于聯(lián)合的不同成員賦值, 將會對其它成員重寫, 原來成員的值就不存在了, 而對于結(jié)構(gòu)的不同成員賦值是互不影響的。
下面舉一個例了來加對深聯(lián)合的理解。
例4:
main()
{
union{ /*定義一個聯(lián)合*/
int i;
struct{ /*在聯(lián)合中定義一個結(jié)構(gòu)*/
char first;
char second;
}half;
}number;

number.i=0x4241; /*聯(lián)合成員賦值*/
printf("%c%c\n", number.half.first, number.half.second);
number.half.first='a'; /*聯(lián)合中結(jié)構(gòu)成員賦值*/
number.half.second='b';
printf("%x\n", number.i);
getch();
}
輸出結(jié)果為:
AB
6261
從上例結(jié)果可以看出: 當(dāng)給i賦值后, 其低八位也就是first和second的值;當(dāng)給first和second賦字符后, 這兩個字符的ASCII碼也將作為i 的低八

轉(zhuǎn)載于:https://blog.51cto.com/dxwang/100988

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎勵來咯，堅持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的struct and union的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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