【C语言笔记结构体】

我们都知道C语言中变量的类型决定了变量存储占用的空间。当我们要使用一个变量保存年龄时可以将其声明为int类型,当我们要使用一个变量保存某一科目的考试成绩时可以将其声明为float。

那么,当我们要做一个学生信息管理系统时,需要保存学生的姓名、学号、年龄等信息,该怎么做呢?

如当要保存三个学生的信息时,

方法一是:

char *name1,*name2,*name3;  // 三个学生的姓名
int num1,num2,num3;         // 三个学生的学号
int age1,age2,age3;         // 三个学生的年龄

方法二是:

// 创建结构体模板
struct student
{
  char *name;  // 学生名字
  int num;     // 学生学号
  int age;     // 学生年龄
};

// 使用该结构体模板创建三个变量stu1, stu2, stu3
struct student stu1, stu2, stu3;

显然,方法二跟更清晰,因为它把name、num、age都集成在一个模板,要用的时候只要套用模板进行创建即可。这就是结构体。

什么是结构体
结构体(struct)是由一系列具有相同类型或不同类型的数据项构成的数据集合,这些数据项称为结构体的成员。如上面的student结构体包含三个成员,分别是name、num、age。

结构体是C语言中的一种构造类型。C语言的数据类型如下图:

 

结构体变量的定义方法

方法一:

// 创建结构体模板struct student
struct student{
  char *name;  // 学生名字
  int num;     // 学生学号
  int age;     // 学生年龄
};

// 使用该结构体模板创建三个变量stu1, stu2, stu3
struct student stu1, stu2, stu3;

此处,student是结构体名,该名字是由任意定义的,但是尽量起个有意义的名称。其相当于一个模板,可以使用这个模板去定义变量stu1,stu2,stu3。定义的时候不要忘了struct。

方法二:

// 定义三个结构体变量stu1, stu2, stu3
struct{
  char *name;  // 学生名字
  int num;     // 学生学号
  int age;     // 学生年龄
}stu1, stu2, stu3;

相对于方法一,此处省略了结构体名。虽然更简洁了,但是因为没有了名字,后面就不能用该结构定义新的变量。

方法三:

// 给结构体模板struct student重新命名为student
typedef struct student{
    char *name;  // 学生名字
    int num;     // 学生学号
    int age;     // 学生年龄
}student;

// 使用student创建三个结构体变量stu1, stu2, stu3
student stu1, stu2, stu3;

此处使用typedef为结构体模板struct student定义一个别名student,关于typedef的介绍移步至#define与typedef的区别?进行查看。使用typedef给结构体创建一个别名,这在实际编程用使用非常广泛,如STM32单片机固件库中,使用得很多,如下图:

初始化结构

初始化变量和数组如下:

int count = 0;
int arr[7] = {0,1,2,3,4,5,6};

结构体变量是否也可以这样初始化?是的,可以。与初始化数组的语法类似:

struct student stu1 = {
  "ZhengNianJun", // 名字:正念君
  520,            // 学号:520
  23              // 年龄:23
};

简而言之,我们使用在一对花括号中括起来的初始化列表进行初始化,各初始化项用逗号分隔。

为了让初始化项与结构中各成员的关联更加明显,我们让每个成员的初始化项独占一行。这样做只是为了提高代码的可读性,对编译器而言,只需要用逗号分隔各成员的初始化项即可。

C99和C11为结构提供了指定初始化器(designated initializer)。其初始化器使用点运算符和成员名。例如,只初始化student结构中的name成员,可以这样做:
 

struct student stu1 ={
   .name = "ZhengNianJun"
};

也可以按照任意顺序使用指定初始化器:

struct student stu1 ={
   .age = 24,
   .num = 520,
   .name = "ZhengNianJun"
};

另外,对特定成员的最后一次赋值才是它实际获得的值。例如,考虑如下代码:

struct student stu1 ={
  .num = 520,
  .name = "ZhengNianJun",
   1314
};

此时,赋给num的值应该是1314,因为它在结构声明中紧跟在name成员之后。新值1314取代了之前的520。

指定初始化器在实际编程中也很常用到。如在linux2.6.32.2源码的usb驱动中(路径为:linux-2.6.32.2\drivers\usb\storage\usb.c),有如下代码:

访问结构体成员

结构体成员的访问需要借助结构体成员运算符——点(.)。如:

student stu1; // 定义一个结构体变量stu1
stu1.name = "ZhengNianJun"; // 给stu1的成员name赋值
stu1.num = 520;             // 给stu1的成员num赋值
stu1.age = 23;              // 给stu1的成员age赋值

实例

#include <stdio.h>

typedef struct student
{
 char *name;  // 学生名字
 int num;     // 学生学号
 int age;     // 学生年龄
}student;

int main(void)
{
 student stu1;  // 定义一个结构体变量stu1
 
 /* 给结构体变量stu1的成员进行赋值 */
 stu1.name = "ZhengNianJun";
 stu1.num = 520;
 stu1.age = 23;
 
 printf("\n============================================\n");
 printf("My name is %s\n", stu1.name);
 printf("My num is %d\n", stu1.num);
 printf("My age is %d\n", stu1.age);
 printf("欢迎关注正念君编程学习笔记!\n", stu1.age);
 printf("============================================\n");

 return 0;
}

 

程序运行结果为:

 

结构体是一块很重要的内容,用得很多。关于结构体的内存对齐可查看往期笔记:【C语言笔记】结构体内存对齐问题

以上就是关于结构体的一些笔记,如有错误欢迎指出。谢谢!

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