一、前言

二、结构体详解

🍐什么是结构体

🍎结构体的定义与基础结构

🍑结构体的使用

💦结构体的初始化

💦结构体的成员访问

💦结构体数组

💦结构体指针--------------指向结构体变量的指针（重点！！！！）

💦结构体指针--------------指向结构体数组的指针（重点！！！！）

💦 结构体指针--------------结构体成员是指针类型变量（重点！！！！）

🍓typedef关键字与结构体、结构体指针（超重点！！！）

💦使用typedef定义结构体

💦使用typedef定义结构体指针

🍉 结构体题目练习

三、共勉

一、前言

原本以为C语言的结构体很简单，浅浅的看了一下就过了，结果到了数据结构那里，全是结构体的理解，结果当场懵逼，很多代码都是因为结构体理解的不够好，而导致代码看不懂，没办法又回过头来深入的理解一下，并将其总结了一下，希望对大家有用哦！！！！

二、结构体详解

🍐什么是结构体

知识点1：

🔑首先我们为什么要用到结构体，我们都已经学了很多int char …等类型还学到了同类型元素构成的数组，以及取上述类型的指针，在一些小应用可以灵活使用，然而，在我们实际应用中，每一种变量进行一次声明，再结合起来显然是不太实际的，类如一位学生的信息管理，他可能有，姓名（char），学号（int）成绩（float）等多种数据。如果把这些数据分别单独定义，就会特别松散、复杂，难以规划，因此我们需要把一些相关的变量组合起来，以一个整体形式对对象进行描述，这就是结构体的好处。

🔑 官方来说结构体就是一些值的集合，这些值称为成员变量。结构体的每个成员可以是不同类型的变量。说到集合，数组也是集合，但是不同的是数组只能是相同类型元素的集合。

知识点2：

结构体类型的声明：
------------------------结构体声明样式------------------------
struct tag
{
member1;
member2;
} variable-list;
------------------------解释------------------------
▶ struct是结构体关键字
▶ tag是结构体的标签名，是自定义的
▶ struct tag就是结构体类型
▶ {}里面放的是成员列表
▶ variable-list是变量

▶ member1 , member2 是结构体成员
▶结构体成员的定义方式与变量和数组的定义方式相同
▶结构体成员，只是不能初始化。

🍎结构体的定义与基础结构

知识点1：

结构体的定义：
🔑结构体也是一种数据类型，它由程序员自己定义，可以包含多个其他类型的数据。
🔑像 int、float、char 等是由C语言本身提供的数据类型，不能再进行分拆，我们称之为基本数据类型。

🔑而结构体可以包含多个基本类型的数据，也可以包含其他的结构体，我们将它称为复杂数据类型或构造数据类型。

知识点2：

结构体的基础结构：
🔑先定义结构体类型，再定义结构体变量
 struct   student //结构体类型 或 结构体名
{       int num;char  name[20];     //结构体成员char sex;int age; float score;char addr[30];};struct student stu1,stu2;       //结构体变量
🔑定义结构体类型的同时定义结构体变量
 struct   data   // 结构体类型 或结构体名{      int day int month;   //结构体成员int year}time1,time2;   //结构体变量
🔑直接定义结构体变量
 struct     // 结构体类型
{char name[20];char sex; int num;        //结构体成员float score[3] }person1,person2;  //结构体变量 
注意：

▶只有结构体变量才分配地址，而结构体的定义是不分配空间的

▶结构体中各成员的定义和之前的变量定义一样，但在定义时也不分配空间

▶结构体变量的声明需要在主函数之上或者主函数中声明，如果在主函数之下则会报错

🍑结构体的使用

💦结构体的初始化

知识点1：

和其它类型变量一样，对结构体变量可以在定义时指定初始值。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
struct books    // 结构体类型
{char title[50];char author[50];    //结构体成员char subject[100];int book_id;
}book={"C 语言","xingaosheng","编程语言",12345};  //结构体变量的初始化
int main()
{printf("title : %s\nauthor: %s\nsubject: %s\nbook_id: %d\n", book.title, book.author, book.subject, book.book_id);return 0;
}

💦结构体的成员访问

知识点1：

🔑为了访问结构的成员，我们使用成员访问运算符（.）。

🔑引用形式：<结构体类型变量名> . <成员名>

注意：结构体变量不能整体引用，只能引用变量成员
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
struct           // 无标签名，匿名结构体
{char name[20];  //姓名int num;     //学号int age;     //年龄char group;   // 所在小组float score;  // 成绩
}stu1;            // 结构体变量int main()
{// 给结构体成员赋值stu1 = { "Tom",12,18,'A',123.3f };printf("%s的学号是%d,年龄是%d,在%c组,今年的成绩是%.1f\n", stu1.name, stu1.num, stu1.age, stu1.group, stu1.score);return 0;
}

运行结果：

注意：

需要注意的是，结构体是一种自定义的数据类型，是创建变量的模板，不占用内存空间；结构体变量才包含了实实在在的数据，需要内存空间来存储。

💦结构体数组

知识点1：
🔑 结构体数组：是指数组中的每一个元素都式结构体。
🔑 结构体数组常被用来表示一个拥有相同数据结构的群体。

struct stu
{char name[20];  //姓名int num;  //学号int age;  //年龄char group;  //所在小组 float score;  //成绩
}class[5];
//表示一个班有5个人

🔑结构体数组在定义的同时也可以初始化

struct stu
{char name[20];  //姓名int num;  //学号int age;  //年龄char group;  //所在小组 float score;  //成绩
}class[5] = {{"Li ping", 5, 18, 'C', 145.0},{"Zhang ping", 4, 19, 'A', 130.5},{"He fang", 1, 18, 'A', 148.5},{"Cheng ling", 2, 17, 'F', 139.0},{"Wang ming", 3, 17, 'B', 144.5}
};

🔑当对数组中全部元素赋值时，也可以不给出数组长度

struct stu
{char name[20];  //姓名int num;  //学号int age;  //年龄char group;  //所在小组 float score;  //成绩
}class[] = {{"Li ping", 5, 18, 'C', 145.0},{"Zhang ping", 4, 19, 'A', 130.5},{"He fang", 1, 18, 'A', 148.5},{"Cheng ling", 2, 17, 'F', 139.0},{"Wang ming", 3, 17, 'B', 144.5}
};

知识点2：

结构体数组的使用：计算全班学生的总成绩、平均成绩和140分一下的人数

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
struct stu
{char name[20];int num;int age;char group;float score;
} ban[5] = {{"xing",5,18,'c',145.0},{"ao",4,19,'a',130.5},{"sheng",1,18,'a',148.5},{"pei",2,17,'f',139.0},{"yuan",3,17,'b',144.5}
};      // 表示一个班有5个人
int main()
{int i, num_140 = 0;float sum = 0;for (i = 0; i < 5; i++) {sum += ban[i].score;if (ban[i].score < 140) num_140++;}printf("sum=%.2f\naverage=%.2f\nnum_140=%d\n", sum, sum / 5, num_140);return 0;
}

运行结果：

💦结构体指针--------------指向结构体变量的指针（重点！！！！）

知识点1：
🔑可以定义指向结构的指针，方式与定义指向奇特类型变量的指针类似。

🔑定义类型：struct 结构体名 * 结构体指针名

🔑列子：
struct books*struct_pointer 
其中 books 为结构体名 struct_pointer为结构体指针名

知识点2：
🔑定义之后可以在上述定义的指针变量中存储结构变量的地址
struct_pointer = &Book1;
🔑为了使用指向该结构的指针访问结构的成员，必须使用->运算符
struct_pointer->title;
🔑定义结构体指针举例：
struct stu   // 结构体类型 或 结构体名
{char *name;  //姓名int num;  //学号int age;  //年龄char group;  //所在小组float score;  //成绩
} stu1 = { "Tom", 12, 18, 'A', 136.5 };
//结构体指针
struct stu *pstu = &stu1;
🔑也可以在定义结构体的同时定义结构体指针：
struct stu{char *name;  //姓名int num;  //学号int age;  //年龄char group;  //所在小组float score;  //成绩
} stu1 = { "Tom", 12, 18, 'A', 136.5 }, *pstu = &stu1;
注意：
▶ 结构体变量名和数组名不同，数组名在表达式中会被转换为数组指针，而结构体变量名不会，无论在任何表达式中它表示的都是整个集合本身，要想取得结构体变量的地址，必须在前面加&符号，所以给p赋值只能写成。

▶ 结构体和结构体变量是两个不同的概念：结构体是一种数据类型，是一种创建变量的模板，编译器不会为它分配内存空间，就像 int、float、char 这些关键字本身不占用内存一样；结构体变量才包含实实在在的数据，才需要内存来存储。下面的写法是错误的，不可能去取一个结构体名的地址，也不能将它赋值给其他变量。

知识点3：

🔑通过结构体指针可以获取结构体成员，一般形式为：
（*pointer).memberMane                  //pointer为结构体指针名pointer->memberName             // 或者 
🔑第一种写法中， . 的优先级高于 * ，（*pointer）两边的括号不能少

如果去掉括号写成*pointer.memberName,
那么就等效于*(pointer.memberName),这样意义就不对了。

🔑第二种写法中，-> 是一个新的运算符，习惯称它为“箭头”

有了它，可以通过结构体指针直接取得结构体成员，
这也是 -> 在C语言中的唯一用途。

知识点4：
结构体指针的使用：前面两种写法是等效的，我们通常采用第二种写法，这样更加直观。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
struct stu
{char name[20];int num;int age;char group;float score;
}stu1 = { "Tom",12,18,'A',136.5 }, * pstu = &stu1;
int main()
{// 读取结构体成员的值printf("%s的学号是%d,年龄是%d,在%c组,今年的成绩是%.1f!\n", (*pstu).name, (*pstu).num, (*pstu).age, (*pstu).group, (*pstu).score);printf("%s的学号是%d,年龄是%d,在%c组,今年的成绩是%.1f!\n", pstu->name, pstu->num, pstu->age, pstu->group, pstu->score);return 0;
}

运行结果：

💦结构体指针--------------指向结构体数组的指针（重点！！！！）

知识点1：

在我们想要用指针访问结构体数组的第n个数据时可以用：

struct Student
{	char cName[20];int number;char csex;  
}student1;     //结构体变量
struct Student stu1[5];   //结构体数组
struct Student*p;        // 结构体指针
p=stu[n];
(++p).number//是指向了结构体数组下一个元素的地址

知识点2：
结构体指针与结构体数组的联合使用：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
struct stu    //结构体类型 或结构体名
{char name[20];int num;int age;   //结构体成员char group;float score;
}stus[]{           //结构体数组{"Zhou ping", 5, 18, 'C', 145.0},{"Zhang ping", 4, 19, 'A', 130.5},{"Liu fang", 1, 18, 'A', 148.5},{"Cheng ling", 2, 17, 'F', 139.0},{"Wang ming", 3, 17, 'B', 144.5}
}, * ps;   //结构体指针
int main()
{//求数组长度 : sieof(结构体变量)/sizeof(结构体类型名)int len = sizeof(stus) / sizeof(struct stu);printf("Name\t\tNum\tAge\tGroup\tScore\t\n");for (ps = stus; ps < stus + len; ps++){printf("%s\t%d\t%d\t%c\t%.1f\n", ps->name, ps->num, ps->age, ps->group, ps->score);}return 0;
}

运行结果：

💦 结构体指针--------------结构体成员是指针类型变量（重点！！！！）

知识点1：
举例代码：
struct Student
{char* Name;//这样防止名字长短不一造成空间的浪费int number;char csex;  
}student1;
注意：在使用时可以很好地防止内存被浪费，但是注意在引用时一定要给指针变量分配地址，如果你不分配地址，结果可能是对的，但是Name会被分配到任意的一的地址，结构体不为字符串分配任何内存存储空间具有不确定性，这样就存在潜在的危险。

进行代码改进：
struct Student
{char* Name;int number;char csex;  
}stu，*stu；stu.name=(char*)malloc(sizeof(char));//内存初始化
如果我们定义了结构体指针变量，他没有指向一个结构体，那么这个结构体指针也是要分配内存初始化的，他所对应的指针类型结构体成员也要相应初始化分配内存
struct Student
{char* Name;int number;char csex;  
}stu,*stu;
stu = (struct student*)malloc(sizeof(struct student));./*结构体指针初始化*/stu->name = (char*)malloc(sizeof(char));/*结构体指针的成员指针同样需要初始化*/  

🍓typedef关键字与结构体、结构体指针（超重点！！！）

💦使用typedef定义结构体

知识点1：
🔑typedef用来定义新的数据类型，通常typedef与结构体的定义配合使用。使用typedef的目的使结构体的表达更加简练（所以说typedef语句并不是必须使用的。)

🔑用大白话来说：

▶ struct 是用来定义新的数据类型——结构体

▶ typedef是给数据类型取别名。

定义一个名字为TreeNode的结构体类型（现在并没有定义结构体变量，并不占用内存空间）：
struct TreeNode   // 结构体类型
{int Element;struct TreeNode* LeftChild;   //结构体成员struct TreeNode* RightChild;
};
为结构体起一个别名Node，这时Node就等价于struct TreeNode
typedef struct TreeNode Node;
将结构体的定义和typedef语句可以连在一起写：
typedef struct TreeNode   //结构体类型
{int Element;              //结构体成员struct TreeNode* LeftChild;struct TreeNode* RightChild;   
}Node;     // Node 是 struct TreeNode 的别名
注意：Node 是 struct TreeNode 的别名（重点！！！！！！！！！）

注意：不要与“定义结构体类型的同时定义结构体类型变量”混淆：
使用typedef关键字定义结构体类型定义结构体类型的同时定义结构体类型变量
typedef struct student
{int age;int height;
}std;
//std相当于struct student	struct student
{int age;int height;
}std1,std2;//定义了student数据类型的结构体和std1、std2结构体变量

💦使用typedef定义结构体指针

知识点1：
使用typedef关键字用一个单词Node代替struct TreeNode，并定义指向该结构体类型的指针PtrToTreeNode：
struct TreeNode
{int Element;struct TreeNode* LeftChild;struct TreeNode* RightChild;
};
typedef struct TreeNode Node;   //用Node代替struct TreeNodeNode *PtrToTreeNode;            //定义指针
将结构体的定义和typedef连在一起写，再次缩短代码：
typedef struct TreeNode
{int Element;struct TreeNode* LeftChild;struct TreeNode* RightChild;
}Node;                          //定义结构体并用Node代替struct TreeNode
Node *PtrToTreeNode;            //定义指针

🍉 结构体题目练习

练习题目一：

题目连接：牛牛的书_牛客题霸_牛客网

题目描述：牛牛正在买书，每本书都有名字和价格，牛牛想把书按照价格升序排序。

样例：

输入：
3
TheNowcoder 100
Abook 20
BBook 300输出：
Abook
TheNowcoder
BBook

AC代码：

include <stdio.h>
#include <stdlib.h>typedef struct Book 
{char name[100];int price;
}BOOK;
int cmp_by_price(const void* e1, const void* e2)  // psort()排序
{BOOK* s1 = (BOOK*)e1;          // 指针强制转换BOOK* s2 = (BOOK*)e2;return s1->price - s2->price;
}
int main()
{int n = 0;scanf("%d", &n);BOOK arr[50];for (int i = 0; i < n; i++){scanf("%s %d", &arr[i].name, &arr[i].price);}int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);qsort(arr, n, sizeof(arr[0]), cmp_by_price);//快排for (int i = 0; i < n; i++){printf("%s\n", arr[i].name);}return 0;
}

题目练习二：

题目连接：竞码编程_少儿编程培训_NOIP培训_CSP培训_蓝桥杯培训|编程教育机构 (hzjingma.com)
题目描述：

给出 nn 个人的语文、数学、英语的成绩。你需要把他们的成绩降序输出。

排序的规则：先按总分排序，如果总分相等，就按语文成绩降序排序。如果语文成绩还相等。就按数学成绩降序排序，如果数学成绩还相等，就按姓名字典序升序排序。

输入

第一行是一个整数 n(1<=n<=1000)n(1<=n<=1000)。

接下来 nn 行，每行包括一个字符串 ss (由小写字母构成，长度不超过1010),以及x,y,z(0<=x,y,z<=100)x,y,z(0<=x,y,z<=100)。ss代表每个学生的姓名，x,y,zx,y,z分别代表语文，数学，英语的成绩。

输出

输出排序后每个人的信息，每个人的信息占一行。姓名，语文、数学、英语之间用一个空格隔开。

样例：

输入
6
jing 2 3 5
ma 3 2 5
a 2 3 5
b 2 3 6
d 5 1 5
c 2 4 5
输出
d 5 1 5
c 2 4 5
b 2 3 6
ma 3 2 5
a 2 3 5
jing 2 3 5

AC代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
typedef struct x
{char name[11]; //姓名int x;      //语文int y;      //数学int z;      //英语int score;   //总分
}book;
int cmp_char(const void* e1, const void* e2)
{book* s1 = (book*)e1;book* s2 = (book*)e2;if (s1->score != s2->score)  //按总成绩排序{return s2->score - s1->score;}else{if (s1->x != s2->x)  //按语文成绩排序{return s2->x - s1->x;}else{if (s1->y != s2->y) //按数学成绩排序{return s2->y - s1->y;}else{return strcmp(s1->name, s2->name);  // 按姓名的字典顺序排序}}}
}
int main()
{int n;scanf("%d", &n);book arr[1001];for (int i = 0; i < n; i++){scanf("%s %d %d %d", &arr[i].name, &arr[i].x, &arr[i].y, &arr[i].z);arr[i].score = arr[i].x + arr[i].y + arr[i].z;}qsort(arr, n, sizeof(arr[0]), cmp_char);for (int i = 0; i < n; i++){printf("%s %d %d %d\n", arr[i].name, arr[i].x, arr[i].y, arr[i].z);}return 0;
}