在此，我會(huì)圍繞以下2個(gè)問(wèn)題來(lái)分析和應(yīng)用C語(yǔ)言結(jié)構(gòu)體：

1.C語(yǔ)言中的結(jié)構(gòu)體有何作用

2.結(jié)構(gòu)體成員變量?jī)?nèi)存對(duì)齊有何講究(重點(diǎn))

對(duì)于一些概念的說(shuō)明，我就不把C語(yǔ)言教材上的定義搬上來(lái)。我們坐下來(lái)慢慢聊吧。

==============================================================================================================================================

1.結(jié)構(gòu)體有何作用

三個(gè)月前，教研室里一個(gè)學(xué)長(zhǎng)在華為南京研究院的面試中就遇到這個(gè)問(wèn)題。當(dāng)然，這只是面試中最基礎(chǔ)的問(wèn)題。如果問(wèn)你你怎么回答？

我的理解是這樣的，C語(yǔ)言中結(jié)構(gòu)體至少有以下三個(gè)作用：

(1)有機(jī)地組織了對(duì)象的屬性。

比如，在STM32的RTC開(kāi)發(fā)中，我們需要數(shù)據(jù)來(lái)表示日期和時(shí)間，這些數(shù)據(jù)通常是年、月、日、時(shí)、分、秒。如果我們不用結(jié)構(gòu)體，那么就需要定義6個(gè)變量來(lái)表示。這樣的話程序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是松散的，我們的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)最好是“高內(nèi)聚，低耦合”的。所以，用一個(gè)結(jié)構(gòu)體來(lái)表示更好，無(wú)論是從程序的可讀性還是可移植性還是可維護(hù)性皆是：

typedefstruct//公歷日期和時(shí)間結(jié)構(gòu)體

{

vu16 year;

vu8 month;

vu8 date;

vu8hour;

vu8min;

vu8sec;

}_calendar_obj;

_calendar_objcalendar;//定義結(jié)構(gòu)體變量

(2)以修改結(jié)構(gòu)體成員變量的方法代替了函數(shù)(入口參數(shù))的重新定義。

如果說(shuō)結(jié)構(gòu)體有機(jī)地組織了對(duì)象的屬性表示結(jié)構(gòu)體“中看”，那么以修改結(jié)構(gòu)體成員變量的方法代替函數(shù)(入口參數(shù))的重新定義就表示了結(jié)構(gòu)體“中用”。繼續(xù)以上面的結(jié)構(gòu)體為例子，我們來(lái)分析。假如現(xiàn)在我有如下函數(shù)來(lái)顯示日期和時(shí)間：

voidDsipDateTime(_calendar_objDateTimeVal)

那么我們只要將一個(gè)_calendar_obj這個(gè)結(jié)構(gòu)體類(lèi)型的變量作為實(shí)參調(diào)用DsipDateTime()即可，DsipDateTime()通過(guò)DateTimeVal的成變量來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的顯示。如果不用結(jié)構(gòu)體，我們很可能需要寫(xiě)這樣的一個(gè)函數(shù)：

voidDsipDateTime(vu16 year，vu8 month，vu8 date，vu8hour，vu8min，vu8sec)

顯然這樣的形參很不可觀，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)管理起來(lái)也很繁瑣。如果某個(gè)函數(shù)的返回值得是一個(gè)表示日期和時(shí)間的數(shù)據(jù)，那就更復(fù)雜了。這只是一方面。

另一方面，如果用戶需要表示日期和時(shí)間的數(shù)據(jù)中還要包含星期(周)，這個(gè)時(shí)候，如果之前沒(méi)有用機(jī)構(gòu)體，那么應(yīng)該在DsipDateTime()函數(shù)中在增加一個(gè)形參vu8week：

voidDsipDateTime(vu16 year，vu8 month，vu8 date，vu8week，vu8hour，vu8min，vu8sec)

可見(jiàn)這種方法來(lái)傳遞參數(shù)非常繁瑣。所以以結(jié)構(gòu)體作為函數(shù)的入口參數(shù)的好處之一就是

函數(shù)的聲明voidDsipDateTime(_calendar_objDateTimeVal)不需要改變，只需要增加結(jié)構(gòu)體的成員變量，然后在函數(shù)的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)上對(duì)calendar.week作相應(yīng)的處理即可。這樣，在程序的修改、維護(hù)方面作用顯著。

typedefstruct//公歷日期和時(shí)間結(jié)構(gòu)體

{

vu16 year;

vu8 month;

vu8 date;

vu8 week;

vu8hour;

vu8min;

vu8sec;

}_calendar_obj;

_calendar_objcalendar;//定義結(jié)構(gòu)體變量

(3)結(jié)構(gòu)體的內(nèi)存對(duì)齊原則可以提高CPU對(duì)內(nèi)存的訪問(wèn)速度(以空間換取時(shí)間)。
并且，結(jié)構(gòu)體成員變量的地址可以根據(jù)基地址(以偏移量offset)計(jì)算。我們先來(lái)看看下面的一段簡(jiǎn)單的程序，對(duì)于此程序的分析會(huì)在第2部分結(jié)構(gòu)體成員變量?jī)?nèi)存對(duì)齊中詳細(xì)說(shuō)明。