C 和 C++ 虽然都支持结构体（struct），但由于语言范式的不同（C 是过程式，C++ 是面向对象），结构体的惯用法（idioms）存在显著差异 。下面从设计哲学、语法细节、内存布局、典型用法等角度，系统对比并总结 C 与 C++ 中结构体的惯用方法。
一、C 语言中结构体的惯用法
1. 核心目的：数据聚合 + 接口封装
C 没有类，结构体是组织复杂数据的主要手段，常配合函数指针模拟"对象行为"。
2. 典型惯用法
(1) 使用 typedef 简化声明
typedef struct {
int x, y;
} Point;
// 用法：Point p = {1, 2};避免每次写
struct Point，提升可读性。
(2) 模拟"私有成员" + "方法"
通过不透明指针（Opaque Pointer）隐藏实现：
// point.h
typedef struct Point Point; // 不定义内容
Point* point_create(int x, int y);
void point_destroy(Point* p);
int point_get_x(const Point* p);
// point.c
struct Point {
int x, y;
};
Point* point_create(int x, int y) {
Point* p = malloc(sizeof(Point));
p->x = x; p->y = y;
return p;
}
// 用户无法直接访问 x/y，实现封装(3) 柔性数组成员（FAM）处理变长数据
typedef struct {
size_t len;
char data[]; // C99+
} Buffer;
Buffer* buf = malloc(sizeof(Buffer) + 100);(4) 函数指针实现"多态"或回调
typedef struct {
void (*print)(const void*);
void (*destroy)(void*);
} ObjectOps;
typedef struct {
ObjectOps* ops;
char name[32];
} MyObject;Linux 内核大量使用此模式（如 file_operations）
(5) 内存对齐控制（嵌入式/协议解析）
#pragma pack(push, 1)
typedef struct {
uint8_t type;
uint32_t id;
} PacketHeader; // 禁止 padding，确保 5 字节
#pragma pack(pop)二、C++ 中结构体的惯用法
1. 核心理念：struct ≈ class，只是默认 public
在 C++ 中，struct 和 class 唯一区别是默认访问权限 （struct 默认 public，class 默认 private）。因此，struct 常用于：
- 纯数据载体（POD / Trivial Types）
- 需要公开成员的轻量对象
- 模板元编程中的类型标签
2. 典型惯用法
(1) POD（Plain Old Data）结构体
用于与 C 兼容、序列化、内存映射等场景：
1struct Vec3 {
2 float x, y, z; // 所有成员 public，无虚函数，无自定义构造/析构
3};
4static_assert(std::is_trivial_v<Vec3>);
5static_assert(std::is_standard_layout_v<Vec3>);可安全
memcpy、memset，适合网络/文件 I/O。
(2) 聚合初始化（Aggregate Initialization）
C++11+ 支持简洁初始化：
1struct Config {
2 int timeout;
3 bool enable_log;
4};
5
6Config cfg{30, true}; // 直接初始化
7Config cfg2{.timeout=60}; // C++20 支持 designated initializer(3) 作为"值类型"使用（拷贝语义）
C++ 鼓励结构体具有值语义（value semantics）：
1struct Point {
2 int x = 0, y = 0; // 默认成员初始化（C++11）
3
4 // 编译器自动生成拷贝构造、赋值、析构（Rule of Zero）
5};
6
7Point p1{1, 2};
8Point p2 = p1; // 安全深拷贝（若成员都是值类型）(4) 与 STL 容器无缝配合
1std::vector<Point> points;
2std::sort(points.begin(), points.end(), [](auto& a, auto& b) {
3 return a.x < b.x;
4});(5) 模板中的"标签类型"或"策略"
1struct FastMode {};
2struct SafeMode {};
3
4template<typename Mode>
5void process(Mode) {
6 if constexpr (std::is_same_v<Mode, FastMode>) {
7 // 快速路径
8 }
9}(6) 继承与多态（虽少用，但合法）
1struct Shape {
2 virtual double area() const = 0;
3 virtual ~Shape() = default;
4};
5
6struct Circle : Shape {
7 double r;
8 double area() const override { return 3.14 * r * r; }
9};尽管可用，但通常用
class表示这种"有行为"的类型
三、关键对比表
四、建议
C 语言：
- 用
typedef struct { ... } Name;简化类型名。 - 对外暴露接口时，使用不透明指针实现封装。
- 变长数据优先考虑柔性数组而非二级指针。
- 协议/硬件寄存器结构体务必控制对齐。
C++ 语言：
- 纯数据结构用
struct，有复杂行为/封装用class（风格约定）。 - 优先遵循 Rule of Zero：避免手动管理资源（让编译器生成）。
- 若需与 C 交互，确保结构体是 standard-layout / trivial。
- 利用
= default、= delete显式控制特殊成员函数。
五、混合开发注意事项（C/C++ 互操作）
若 C++ 代码需被 C 调用（如库开发）：
// mylib.h
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
typedef struct {
int id;
float value;
} DataRecord; // 必须是 POD
void process_record(DataRecord* r);
#ifdef __cplusplus
}
#endif保结构体不含 C++ 特性（虚函数、引用、非 POD 成员）。
总结
- C 的 struct 是"数据容器"，靠函数指针和命名约定模拟对象。
- C++ 的 struct 是"轻量 class"，天然支持面向对象特性，但惯用于值类型。
- 柔性数组、不透明指针、内存对齐是 C 的特色技巧；
- 聚合初始化、Rule of Zero、POD 保证是 C++ 的现代用法。