结构体(struct)是由一系列具有相同类型或不同类型的数据构成的数据集合，也叫结构。
结构体和其他类型基础数据类型一样，例如int类型，char类型只不过结构体可以做成你想要的数据类型。以方便日后的使用。
在实际项目中，结构体是大量存在的。研发人员常使用结构体来封装一些属性来组成新的类型。由于C语言无法操作数据库，所以在项目中通过对结构体内部变量的操作将大量的数据存储在内存中，以完成对数据的存储和操作。
结构体在函数中的作用不是简便，其最主要的作用就是封装。封装的好处就是可以再次利用。让使用者不必关心这个是什么，只要根据定义使用就可以了。
结构体的大小不是结构体元素单纯相加就行的，因为我们现在主流的计算机使用的都是32Bit字长的CPU，对这类型的CPU取4个字节的数要比取一个字节要高效，也更方便。所以在结构体中每个成员的首地址都是4的整数倍的话，取数据元素时就会相对更高效，这就是内存对齐的由来。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#pragmapack(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#pragmapack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#pragmapack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可推断：当#pragmapack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。
在C语言中，可以定义结构体类型，将多个相关的变量包装成为一个整体使用。在结构体中的变量，可以是相同、部分相同，或完全不同的数据类型。在C语言中，结构体不能包含函数。在面向对象的程序设计中，对象具有状态（属性）和行为，状态保存在成员变量中，行为通过成员方法（函数）来实现。C语言中的结构体只能描述一个对象的状态，不能描述一个对象的行为。在C++中，考虑到C语言到C++语言过渡的连续性，对结构体进行了扩展，C++的结构体可以包含函数，这样，C++的结构体也具有类的功能，与class不同的是，结构体包含的函数默认为public，而不是private。
//声明一个结构体 struct book {char title[MAXTITL];//一个字符串表示的titile 题目 ；char author[MAXAUTL];//一个字符串表示的author作者 ；float value;//一个浮点型表示的value价格；};//注意分号不能少，这也相当于一条语句；这个声明描述了一个由两个字符数组和一个float变量组成的结构体。
C语言结构体定义的三种方式
1、最标准的方式:
#include <stdio.h>struct student //结构体类型的说明与定义分开。声明{int age; /*年龄*/float score; /*分数*/char sex; /*性别*/};int main (){struct student a={ 20,79,'f'}; //定义printf("年龄：%d 分数：%.2f 性别：%c\n", a.age, a.score, a.sex );return 0;2、不环保的方式
#include <stdio.h>struct student /*声明时直接定义*/{int age; /*年龄*/float score; /*分数*/char sex; /*性别*//*这种方式不环保，只能用一次*/} a={21,80,'n'};int main (){printf("年龄：%d 分数：%.2f 性别：%c\n", a.age, a.score, a.sex );3、最奈何人的方式
#include <stdio.h>struct //直接定义结构体变量，没有结构体类型名。这种方式最烂{int age;float score;char sex;} t={21,79,'f'};int main (){printf("年龄：%d 分数：%f 性别：%c\n", t.age, t.score, t.sex);return 0;}return 0;}}struct book library；struct book s1，s2，*ss；定义两个struct book结构体类型的结构体变量，还定义了一个指向该结构体的指针，其ss指针可以指向s1，s2，或者任何其他的book结构体变量。
struct book library；等效于；
struct book{char … …. ….. }librar；这两种是等效的，只是第一种可以减少代码的编写量；
struct{char title[MAXTITL]; char author[MAXAUTL];float value；}library;//注意这里不再是定义声明结构体类型，而是直接创建结构体变量了，这个编译器会分配内存的；
//这样的确可以省略标识符也就是结构体名，但是只能使用一次；因为这是；声明结构体的过程和定义结构体变量的过程和在了一起；并且个成员变量没有初始化的；
//如果你想多次使用一个结构体模块，这样子是行不通的；
一般格式为；typedef 已有类型 新类型名；
typedef int Elem; typedef struct{int date; ..... .....}STUDENT;STUDENT stu1,stu2;
struct book s1，s2，*ss；//注意这种之前要先定义结构体类型后再定义变量；2、在定义结构体类型的同时定义结构体变量；
struct 结构体名{成员列表；}变量名列表；//这里结构体名是可以省的，但尽量别省；struct book{char title[MAXTITL];//一个字符串表示的titile 题目 ；char author[MAXAUTL];//一个字符串表示的author作者 ；float value;//一个浮点型表示的value价格；}s1，s2直接定义结构体类型变量，就是第二种中省略结构体名的情况；
int a = 0；int array[4] = {1,2,3,4};//每个元素用逗号隔开
struct book s1={//对结构体初始化 "yuwen",//title为字符串 "guojiajiaoyun",//author为字符数组 22.5 //value为flaot型 };//要对应起来，用逗号分隔开来，与数组初始化一样；加入一点小知识；关于结构体初始化和存储类时期的问题；如果要初始化一个具有静态存储时期的结构体，初始化项目列表中的值必须是常量表达式；
注意如果在定义结构体变量的时候没有初始化，那么后面就不能全部一起初始化了；意思就是：
/////////这样是可以的，在定义变量的时候就初始化了；struct book s1={//对结构体初始化 "guojiajiaoyun",//author为字符数组 "yuwen",//title为字符串 22.5 };/////////这种就不行了，在定义变量之后，若再要对变量的成员赋值，那么只能单个赋值了；struct book s1; s1={ "guojiajiaoyun",//author为字符数组 "yuwen",//title为字符串 22.5};//这样就是不行的，只能在定义的时候初始化才能全部赋值，之后就不能再全体赋值了，只能单个赋值；
只能；
s1.title = "yuwen";........//单个赋值；对于结构体的指定初始化；
访问结构体成员
struct date{int year;int month;int day;};struct student{char name[10];struct date birthday;}student1;//若想引用student的出生年月日，可表示为；student.brithday.year；brithday是student的成员；year是brithday的成员；整体与分开
结构体长度
数据类型的字节数：
16位编译器
char ：1个字节
char*(即指针变量): 2个字节
short int : 2个字节
int： 2个字节
unsigned int : 2个字节
float: 4个字节
double: 8个字节
long: 4个字节
long long: 8个字节
unsigned long: 4个字节
32位编译器
char ：1个字节
char*（即指针变量）: 4个字节（32位的寻址空间是2^32, 即32个bit，也就是4个字节。同理64位编译器）
short int : 2个字节
int： 4个字节
unsigned int : 4个字节
float: 4个字节
double: 8个字节
long: 4个字节long long: 8个字节
unsigned long: 4个字节
那么，下面这个结构体类型占几个字节呢？
typedef struct{char addr;char name;int id;}PERSON;通过printf("PERSON长度=%d字节\n",sizeof(PERSON));可以看到结果：
通过下面的方式，可以清楚知道为什么是8字节。
1、定义20个char元素的数组
char ss[20]={0x10,0x11,0x12,0x13,0x14,0x15,0x16,0x17,0x18,0x19,0x20,0x21,0x22,0x23,0x24,0x25,0x26,0x27,0x28,0x29};2、定义结构体类型的指针ps指向ss数组
PERSON *ps=(PERSON *)ss;3、打印输出各个成员
printf("0x%02x,0x%02x,0x%02x\n",ps->addr,ps->name,ps->id);printf("PERSON长度=%d字节\n",sizeof(PERSON));
typedef struct{char addr;int id;char name;}PERSON;
按照下面的顺序排列：
typedef struct{int id;char addr;char name;}PERSON;输出：
可见，结构体成员顺序优化，可节省空间。
如果全部成员都是char型，会按照1字节对齐，即
typedef struct{char addr;char name; char id;}PERSON;
结构体嵌套结构体方式：
typedef struct{char addr;char name; int id;}PERSON;typedef struct{char age; PERSON ps1;}STUDENT;1、定义STUDENT 指针变量指向数组ss
STUDENT *stu=(STUDENT *)ss;2、打印输出各成员和长度
printf("0x%02x,0x%02x,0x%02x,0x%02x\n",stu->ps1.addr,stu->ps1.name,stu->ps1.id,stu->age);printf("STUDENT长度=%d字节\n",sizeof(STUDENT));
调换STUDENT成员顺序，即
typedef struct{ PERSON ps1;char age;}STUDENT;输出结果：
//对于“一锤子买卖”，只对最终的结构体变量感兴趣，其中A、B也可删，不过最好带着 struct A{ struct B{ int c; } b; } a; //使用如下方式访问：a.b.c = 10;特别的,可以一边定义结构体B，一边就使用上：
struct A{struct B{int c; }b;
struct B sb;
}a; 使用方法与测试：
a.b.c = 11; printf("%d\n",a.b.c); a.sb.c = 22; printf("%d\n",a.sb.c);结果无误。
struct结构体，在结构体定义的时候不能申请内存空间，不过如果是结构体变量，声明的时候就可以分配——两者关系就像C++的类与对象，对象才分配内存（不过严格讲，作为代码段，结构体定义部分“.text”真的就不占空间了么？当然，这是另外一个范畴的话题）。
printf("size of struct man:%d\n",sizeof(struct man)); printf("size:%d\n",sizeof(Huqinwei));结果毫无悬念，都是28：分别是char数组20，int变量4，浮点变量4.
对于结构体中比较小的成员，可能会被强行对齐，造成空间的空置，这和读取内存的机制有关，为了效率。通常32位机按4字节对齐，小于的都当4字节，有连续小于4字节的，可以不着急对齐，等到凑够了整，加上下一个元素超出一个对齐位置，才开始调整，比如3+2或者1+4，后者都需要另起（下边的结构体大小是8bytes），相关例子就多了，不赘述。
struct s{char a; short b; int c; }#include<stdio.h> //直接带变量名struct stuff{// char job[20] = "Programmer"; // char job[]; // int age = 27; // float height = 185; };
int get_video(char **name, long *address, int *size, time_t *time, int *alg){ ...}int handle_video(char *name, long address, int size, time_t time, int alg){ ...}int send_video(char *name, long address, int size, time_t time, int alg){ ...}上述C语言代码定义了三个函数：get_video() 用于获取一段视频信息，包括：视频的名称，地址，大小，时间，编码算法。
然后 handle_video() 函数根据视频的这些参数处理视频，之后 send_video() 负责将处理后的视频发送出去。下面是一次调用：
char *name = NULL;long address;int size, alg;time_t time;
get_video(&name, &address, &size, &time, &alg);handle_video(name, address, size, time, alg);send_video(name, address, size, time, alg);从上面这段C语言代码来看，为了完成视频的一次“获取”——“处理”——“发送”操作，C语言程序不得不定义多个变量，并且这些变量需要重复写至少三遍。
虽说C语言程序的代码风格因人而异，但是“重复的代码”永远是应尽力避免的，原因本专栏已经分析多次。不管怎么说，每次使用这几个函数，都需要定义很多临时变量，总是非常麻烦的。所以，这种情况下，完全可以使用C语言的结构体语法：
struct video_info{char *name;long address;int size;int alg;time_t time;};定义好 video_info 结构体后，上述三个C语言函数的参数可以如下写，请看：
int get_video(struct video_info *vinfo){ ...}int handle_video(struct video_info *vinfo){ ...}int send_video(struct video_info *vinfo){ ...}修改后的C语言代码明显精简多了，在函数内部，视频的各个信息可以通过结构体指针 vinfo 访问，例如：
printf("video name: %s\n", vinfo->name);long addr = vinfo->address;int size = vinfo->size;事实上，使用结构体 video_info 封装视频信息的各个参数后，调用这几个修改后的函数也是非常简洁的：
struct video_info vinfo = {0};
get_video(&vinfo);handle_video(&vinfo);send_video(&vinfo);从上述C语言代码可以看出，使用修改后的函数只需定义一个临时变量，整个代码变得非常精简。
读者应该注意到了，修改之前的 handle_video() 和 send_video() 函数原型如下：
int handle_video(char *name, long address, int size, time_t time, int alg);int send_video(char *name, long address, int size, time_t time, int alg);根据这段C语言代码，我们知道 handle_video() 和 send_video() 函数只需要读取参数信息，并不再修改参数，那为什么使用结构体 video_info 封装数据，修改后的 handle_video() 和 send_video() 函数参数是 struct video_info *指针型呢?
int handle_video(struct video_info *vinfo);int send_video(struct video_info *vinfo);既然 handle_video() 和 send_video() 函数只需要读取参数信息，那我们就无需再使用指针型了呀？的确如此，这两个函数的参数直接使用 struct video_info 型也是可以的：
int handle_video(struct video_info vinfo){ ...}int send_video(struct video_info vinfo){ ...}似乎这种写法和使用 struct video_info *指针型 参数的区别，无非就是函数内部访问数据的方式改变了而已。但是，如果读者能够想到我们之前讨论过的C语言函数的“栈帧”概念，应该能够发现，使用指针型参数的 handle_video() 和 send_video() 函数效率更好，开销更小。
嵌入式开发中，C语言位结构体用途详解
[cpp] view plain copy print?//data structure except for number structure typedef struct symbol_struct { uint_32 SYMBOL_TYPE :5; //data type,have the affect on "data display type" uint_32 reserved_1 :4;
uint_32 SYMBOL_NUMBER :7; //effective data number in one element uint_32 SYMBOL_ACTIVE :1;//symbol active status uint_32 SYMBOL_INDEX :8; //data index in norflash,result is related to "xxx_BASE_ADDR" uint_32 reserved_2 :8;
}SYMBOL_STRUCT,_PTR_ SYMBOL_STRUCT_PTR;分析：这里定义了一个位结构体类型SYMBOL_STRUCT，那么用该类型定义的变量都哪些属性呢？
看下面运行结果：
开始以为：reserved_1和SYMBOL_TYPE不在一个地址上，因为他们5+4共9位，超过了1个字节地址，但实际他们共用首地址了；而且reserved_2只定义了8位，竟然实际占用了4个字节（0x1fff0834 - 0x1fff0830），我本来是想让他占用1个字节的。WORDS整体占了8个字节（0x1fff0834 - 0x1fff082c），设计时分析占用5个字节
[cpp] view plain copy print?//data structure except for number structure typedef struct symbol_struct { uint_8 SYMBOL_TYPE :5; //data type,have the affect on "data display type"uint_8 reserved_1 :4;
uint_8 SYMBOL_NUMBER :7; //effective data number in one element uint_8 SYMBOL_ACTIVE :1; //symbol active status
uint_8 SYMBOL_INDEX :8; //data index in norflash,result is related to "xxx_BASE_ADDR"uint_8 reserved_2 :8;
}SYMBOL_STRUCT,_PTR_ SYMBOL_STRUCT_PTR;
3、分析结构体内部的数据域是否连续，看下图及结果
本来假设： 由前2次试验的结论，一共占用8个字节，节空间占用：(2+4)+(4+4)+(2+2+4)+(2+2)+(6)。可是，实际效果并不是想的那样。实际只占用了4个字节，系统并没有按照预想的方式，为RESERVED变量分配4个字节。
这些数据域，整体相加一共32位，占用4个字节(不考虑数据对齐问题)。而实际确实是占用了4个字节，唯一的原因就是：这些数据域以紧凑的方式链接，没有任何空闲位。实际是不是这样呢？
这里为了验证是否紧凑链接，用到了一个union数据，后面会讲到用union不会对数据组织方式有任何影响，看实际与上次的一样，也能分析出来。
可以看到，RESERVED数据域已经不再属于4个地址空间内了(0x1fff0518 - 0x1fff051b)，但是他们整体加起来还是32个位域。这说明数据中间肯定有“空隙”存在了，空隙在哪？看一下NUMBER_STATE，如果紧密的话它应该跟NUMBER_ACTIVE在同一个字节地址上，可是他们并不在一块，“空隙”就存在这里。
可以看到，系统并没有因为位结构体上面有uint_4的4字节变量或者共用体类型，就改变分配策略把位域都挤到4字节之内，看来他们是没有什么实质性联系的。这里把uint_32改成uint_8，或者把位结构体也替换掉，经我试验证明，都是没有任何影响的。
总结：
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