【C++】结构体（struct）

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本文深入探讨C/C++中的结构体概念，包括基本形式、变量定义与初始化、读写成员、赋值、指针使用及对齐问题，同时解析结构体作为成员的使用场景，帮助读者全面理解结构体的应用。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

我对结构体的理解：结构体是将多种数据类型组合成一个集合，这个集合就是结构体。结构体是弱化版的类，功能没有类强大。

结构体注意点：struct一般都放在最外层定义，不放在函数内定义。

不使用结构体（先不谈”类“），会带来以下几个问题：

1）信息比较松散，不直观；

2）容易重名；

3）数据存取不方便。

结构体struct的基本形式

struct TypeName
{
    //Members;
}

其中，struct是关键字，TypeName为新类型的名称，Members则是一系列成员。

1）TypeName的命名规则，和变量名的规则一样；

2）成员变量可以是普通变量/数组定义。

变量定义和初始化

结构体的使用方法和普通的int等类型基本相同。

程序功能：展示结构体初始化。

C语言中结构体使用：struct Contact a = {100,"nick","123456789",};关键字struct不能漏。

而C++中就不存在这么麻烦的事情。

#include "stdio.h"

struct Contact
{
    int id;
    char name[16];
    char phone[16];
};

int main()
{
    //初始化单个结构体
    Contact a = {100,"nick","123456789",};
    //初始化结构体数组
    Contact b[4] =
    {
        {100,"nick","123456789",},
        {99,"nancy","123456789",},
        {98,"jack","123456789",},
        {97,"rose","123456789",},
    };
    return 0;
}

读写结构体内部成员

程序功能：访问，修改结构体内部数据。（strcpy函数来自于string.h）

#include "stdio.h"
#include "string.h"

struct Contact
{
    int id;
    char name[16];
    char phone[16];
};

int main()
{
    //初始化单个结构体
    Contact a = {100,"nick","123456789",};

    a.id = 201;
    strcpy(a.name, "John");
    strcpy(a.phone, "987654321");

    printf("%d %s %s", a.id, a.name, a.phone);

    return 0;
}
/*
//run out:
201 nick 987654321
*/

结构体赋值

程序功能：赋值操作。

#include "stdio.h"
#include "string.h"

struct Contact
{
    int id;
    char name[16];
    char phone[16];
};

int main()
{
    //初始化单个结构体
    Contact a = {100,"nick","123456789",};

    Contact b = a;

    return 0;
}

结构体指针

程序功能：结构体指针。

指针需要用符号->来访问成员变量，或者使用(*p).id这种方式。

还有如果申明了结构体数组，在访问时p[0].id这样使用，因为p[0]他不是指针了，已经是一个对象了，所以可以直接使用.（点号操作）。

#include "stdio.h"
#include "string.h"

struct Contact
{
    int id;
    char name[16];
    char phone[16];
};

int main()
{
    //初始化单个结构体
    Contact a = {100,"nick","123456789",};

    Contact *p = &a;
    p->id = 3;
    printf("%d %s %s", a.id, a.name, a.phone);

    return 0;
}

/*
//run out:
3 nick 123456789
*/

特殊形式（匿名结构体，但一般不这么用）

struct
{
    int id;
    char name[16];
    char phone[16];
}Info1;

该结构体没有类型名，只有变量名，可以这样定义，但一般不这么用。

另一种特殊形式（一般也不这么用）

struct Contact
{
    int id;
    char name[16];
    char phone[16];
}Info1, Info2;

为什么不这样用？其实很显然，结构体属于类型定义，而类型定义一般会放在头文件中。你在头文件中定义2个变量岂不是很扯。

对齐问题

为什么要对齐？

因为cpu的指令要求，只能在对齐的地址上存取，属于指令集的语法要求。不对齐就没法存取。（并不是所有的CPU都有此限制。）

通常对齐规则：

short：其内存地址必须是2字节对其（地址能被2整除）

int：4字节对齐

对结构体进行padding，使得结构体保持对齐。

程序功能：打印结构体obj的地址。

#include "stdio.h"

struct Object
{
    char a;
    char i;
    int b;
};

int main()
{
    //初始化单个结构体
    Object obj;
    printf("a:%p b:%p \n", &obj.a, &obj.b);

    return 0;
}

结构体作为成员

struct Score
{
    float chinese;
    float english;
    float math;
};
struct Student
{
    int id;
    char name[16];
    Score score;
};

使用指针，不直接包含：

struct Score
{
    float chinese;
    float english;
    float math;
};
struct Student
{
    int id;
    char name[16];
    Score *score;
};
Score _score = {80,79,25};
Student _stu;
_stu.ps = &_score;

为什么需要传地址？

如果你的变量是一个信息量特别多的结构体，如果你传值，会占用cpu和内存资源，而且这是没有必要的。干嘛不直接传地址给它，只要地址给它，只要解析地址就好，那占用资源就非常少，极其高效。

如果只读，那么就加const，变为const Contact*；想读写就不加const，就传递Contact*就行了。