关于struct

首先
typedef struct tagPoint3D{
double x;
double y;
double z;
}POINT3D,*PPOINT3D;

等价的代码
struct tagPoint3D Pt;和POINT3D Pt;
struct tagPoint3D *pPt;和PPOINT3D pPt;
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K&R 《the c programming language》
所谓类型：A type is a concrete representation of a concept.For example,the c++ built-in type float with its operations +,-,*,etc.,provides a concrete approximation of the mathematical concept of a real number.
struct定义：
A structure is a collection of one or more variables, possibly of different types.
struct用法：
structures may be copied and assigned to, passed to functions,and returned by functions.

通常情况下，我们会用一个struct来定义一个树，定义一个线形表，而不会使用一个类来表示，因为，类是具体对象的抽象，也就是说，我们描述的树和线形表还不够具体到需要用类来描述,其不具体到不需要描述其行为(成员函数)的程度，因此，struct为我们提供了一个很好的描述机制，它组合了一组数据，而又不需要来描述足够具体了实体。

struct基础说明：
1.The keyword struct introduces a structure declaration, which is a list of declarations enclosed in braces. An optional name called a structure tag may follow the word struct.The variables named in a structure are called members.
例如：
struct point{
int x;
int y;
};
这里point就是structure tag.x,y 就是member.
熟悉各个概念是为了更好的继续阅读以后的文章.
member的名称可以于外部变量相同,因为我们总是可以通过变量来区别他们应用的成员

2.A structure declaration that is not followed by a list of variables reserves no storage; it merely describes a template or shape of a structure.
也就是说,结构的申明只是在描述一种模板,而不占据空间.

3.初始化问题:
A structure can be initialized by following its definition with a list of initializers, each a constant expression, for the members:
struct point maxpt = { 320, 200 }; //注意只有在定义的同时可以使用这样的赋值形式.
任何类型都可以在定义的时候初始化,并且都是用赋值符号来实现.
假如没有在定义时候初始化,就需要用structure-name.member

4.Structures can be nested.
支持嵌套.
eg.:
struct point{
int x;
int y;
};
struct rect{
struct point p1;
struct point p2;
};

5.函数对结构的使用
eg.:
/* ptinrect: return 1 if p in r, 0 if not */
int ptinrect(struct point p, struct rect r)
{
return p.x >= r.pt1.x && p.x < r.pt2.x && p.y >= r.pt1.y && p.y < r.pt2.y;
}
以上种种显示,结构体和一般的变量没有本质的区别,其不同仅仅是在定义上.

6.结构体使用技巧,传递指针而非结构体变量本身.
If a large structure is to be passed to a function, it is generally more efficient to pass a pointer than to copy the whole structure.
这里的高效,体现在传递指针不需要为变元的副本拷贝提供过大的开销,这样的问题特别出现在巨大的结构体和类上面,对于一个小的结构,虽然从本质上来说使用指针来提高效率作用颇小,但是却因为一些微妙的原因值得我们去做.

前面说过,结构体和一般的变量没有本质的区别,其不同仅仅是在定义上.所以说,在对于指针的使用方面,结构体照常规使用.唯一特殊的是,为了方便的使用指针,出现了"->"运算符号.使用方法是:指针->成员.
注意:(*pp).x 括号是必须的,因为.的优先级高于*.优先级参见<<the c programming language>>Page:50.
实例: *p->str++ 表示的就是 结构 p 指针中的 str 加1 在指向地址对应的值.注意:*,++是从右到左的.
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Intel、微软等公司曾经出过一道类似的面试题：

1. #include <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. }
　　问程序的输入结果是什么？

　　答案是：

8
16
4

自然对界

　　struct是一种复合数据类型，其构成元素既可以是基本数据类型（如int、long、float等）的变量，也可以是一些复合数据类型（如array、struct、union等）的数据单元。对于结构体，编译器会自动进行成员变量的对齐，以提高运算效率。缺省情况下，编译器为结构体的每个成员按其自然对界（natural alignment）条件分配空间。各个成员按照它们被声明的顺序在内存中顺序存储，第一个成员的地址和整个结构的地址相同。

　　自然对界(natural alignment)即默认对齐方式，是指按结构体的成员中size最大的成员对齐。

　　例如：

struct naturalalign
{
char a;
short b;
char c;
};
　　在上述结构体中，size最大的是short，其长度为2字节，因而结构体中的char成员a、c都以2为单位对齐，sizeof(naturalalign)的结果等于6；

　　如果改为：

struct naturalalign
{
char a;
int b;
char c;
};
　　其结果显然为12。

指定对界

　　一般地，可以通过下面的方法来改变缺省的对界条件：

　　· 使用伪指令#pragma pack (n)，编译器将按照n个字节对齐；
　　· 使用伪指令#pragma pack ()，取消自定义字节对齐方式。

　　注意：如果#pragma pack (n)中指定的n大于结构体中最大成员的size，则其不起作用，结构体仍然按照size最大的成员进行对界。
    对齐规则
      每个特定平台上的编译器都有自己的默认“对齐系数”(也叫对齐模数)。程序员可以通过 预编译命令#pragma pack(n)，n=1,2,4,8,16来改变这一系数，其中的n就是你要指定的“对齐系数”。
规则：
1、数据成员对齐规则：结构(struct)(或联合(union))的数据成员，第一个数据成员放在offset为0的地方，以后每个数据成员的对齐按照#pragma pack指定的数值和这个数据成员自身长度中，比较小的那个进行。
2、结构(或联合)的整体对齐规则：在数据成员完成各自对齐之后，结构(或联合)本身也要进行对齐，对齐将按照#pragma pack指定的数值和结构(或联合)最大数据成员长度中，比较小的那个进行。
3、结合1、2颗推断：当#pragma pack的n值等于或超过所有数据成员长度的时候，这个n值的大小将不产生任何效果。

　　例如：

#pragma pack (n)
struct naturalalign
{
char a;
int b;
char c;
};
#pragma pack ()
　　当n为4、8、16时，其对齐方式均一样，sizeof(naturalalign)的结果都等于12。而当n为2时，其发挥了作用，使得sizeof(naturalalign)的结果为8。

　　在VC++ 6.0编译器中，我们可以指定其对界方式，其操作方式为依次选择projetct > setting > C/C++菜单，在struct member alignment中指定你要的对界方式。另外，通过__attribute((aligned (n)))也可以让所作用的结构体成员对齐在n字节边界上，但是它较少被使用，因而不作详细讲解。

面试题的解答

　　至此，我们可以对Intel、微软的面试题进行全面的解答。程序中第2行#pragma pack (8)虽然指定了对界为8，但是由于struct example1中的成员最大size为4（long变量size为4），故struct example1仍然按4字节对界，struct example1的size为8，即第18行的输出结果；

　　struct example2中包含了struct example1，其本身包含的简单数据成员的最大size为2（short变量e），但是因为其包含了struct example1，而struct example1中的最大成员size为4，struct example2也应以4对界，#pragma pack (8)中指定的对界对struct example2也不起作用，这里example1 struct1 占据了8个字节，其余的两个量分别占用了4个，故19行的输出结果为16；

　　由于struct example2中的成员以4为单位对界，故其char变量c后应补充3个空，其后才是成员struct1的内存空间，20行的输出结果为4。

C和C++间struct的深层区别

关于使用大括号初始化

class和struct如果定义了构造函数的话，都不能用大括号进行初始化
如果没有定义构造函数，struct可以用大括号初始化。
如果没有定义构造函数，且所有成员变量全是public的话，可以用大括号初始化。

关于默认访问权限

class中默认的成员访问权限是private的，而struct中则是public的。

关于继承方式

class继承默认是private继承，而struct继承默认是public继承。

struct编程注意事项
　　看看下面的程序：

1. #include <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行的输出结果是：a
　　16行的输出结果是：b

　Why?我们在15行对instant2的修改改变了instant1中成员的值！

　　原因在于13行的instant2 = instant1赋值语句采用的是变量逐个拷贝，这使得instant1和instant2中的cMember指向了同一片内存，因而对instant2的修改也是对instant1的修改。

　在C语言中，当结构体中存在指针型成员时，一定要注意在采用赋值语句时是否将2个实例中的指针型成员指向了同一片内存。

　　在C++语言中，当结构体中存在指针型成员时，我们需要重写struct的拷贝构造函数并进行“=”操作符重载。