c语⾔结构（struct）和联合（union）
1. struct的巨⼤作⽤
⾯对⼀个⼈的⼤型C/C++程序时，只看其对struct的使⽤情况我们就可以对其编写者的编程经验进⾏评估。因为⼀个⼤型的C/C++程序，势必要 涉及⼀些(甚⾄⼤量)进⾏数据组合的结构体，这些结构体可以将原本意义属于⼀个整体的数据组合在⼀起。从某种程度上来说，会不会⽤struct，怎样⽤ struct是区别⼀个开发⼈员是否具备丰富开发经历的标志。在⽹络协议、通信控制、嵌⼊式系统的C/C++编程中，我们经常要传送的不是简单的字节流 （char型数组），⽽是多种数据组合起来的⼀个整体，其表现形式是⼀个结构体。经验不⾜的开发⼈员往往将所有需要传送的内容依顺序保存在char型数组 中，通过指针偏移的⽅法传送⽹络报⽂等信息。这样做编程复杂，易出错，⽽且⼀旦控制⽅式及通信协议有所变化，程序就要进⾏⾮常细致的修改。
  ⼀个有经验的开发者则灵活运⽤结构体，举⼀个例⼦，假设⽹络或控制协议中需要传送三种报⽂，其格式分别为packetA、packetB、packetC：
struct structA
{
int a;
char b;
};
struct structB
{
char a;
short b;
};
struct structC
{
c语言struct用法例子int a;
char b;
float c;
}
优秀的程序设计者这样设计传送的报⽂：
struct CommuPacket
{
int iPacketType;  //报⽂类型标志
union      //每次传送的是三种报⽂中的⼀种，使⽤union
{
struct structA packetA;
struct structB packetB;
struct structC packetC;
}
};
在进⾏报⽂传送时，直接传送struct CommuPacket⼀个整体。
  假设发送函数的原形如下：
// pSendData：发送字节流的⾸地址，iLen：要发送的长度
Send(char * pSendData, unsigned int iLen);
发送⽅可以直接进⾏如下调⽤发送struct CommuPacket的⼀个实例sendCommuPacket：
Send( (char *)&sendCommuPacket , sizeof(CommuPacket) );
假设接收函数的原形如下：
// pRecvData：发送字节流的⾸地址，iLen：要接收的长度
/
/返回值：实际接收到的字节数
unsigned int Recv(char * pRecvData, unsigned int iLen)；
接收⽅可以直接进⾏如下调⽤将接收到的数据保存在struct CommuPacket的⼀个实例
recvCommuPacket中：
Recv( (char *)&recvCommuPacket , sizeof(CommuPacket) );
接着判断报⽂类型进⾏相应处理：
switch(recvCommuPacket. iPacketType)
{
case PACKET_A:
…    //A类报⽂处理
break;
case PACKET_B:
…  //B类报⽂处理
break;
case PACKET_C:
…  //C类报⽂处理
break;
}
以上程序中最值得注意的是
Send( (char *)&sendCommuPacket , sizeof(CommuPacket) );
Recv( (char *)&recvCommuPacket , sizeof(CommuPacket) );
中的强制类型转换：(char *)&sendCommuPacket、(char *)&recvCommuPacket，先取地址，再转化为char型指针，这样就可以直接利⽤处理字节流的函数。
  利⽤这种强制类型转化，我们还可以⽅便程序的编写，例如要对sendCommuPacket所处内存初始化为0，可以这样调⽤标准库函数memset()：
memset((char *)&sendCommuPacket,0, sizeof(CommuPacket));
2. struct的成员对齐
Intel、微软等公司曾经出过⼀道类似的⾯试题：
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. }
问程序的输⼊结果是什么？
  答案是：
8
16
4
  不明⽩？还是不明⽩？下⾯⼀⼀道来：
2.1 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。
2.2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。
  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。
图1：在VC++ 6.0中指定对界⽅式
  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。
2.3 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，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。
3. C和C++间struct的深层区别
在C++语⾔中struct具有了“类”　的功能，其与关键字class的区别在于struct中成员变量和函数的默认访问权限为public，⽽class 的为private。
  例如，定义struct类和class类：
struct structA
{
char a;
…
}
class classB
{
char a;
…
}
则：
struct A a;
a.a = 'a';    //访问public成员，合法
classB b;
b.a = 'a';    //访问private成员，不合法

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