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文章目录
- 目录
- 结构体
- 声明一个结构体类型
- 定义一个结构体类型的变量
- 定义一个结构体类型的指针变量
- 结构体的成员
- 结构体的内存分布
结构体
结构体（Structure）是一种由不同类型的数据成员组成的数据类型。通过定义结构体，我们可以将多个不同的数据类型组合成一个单独的数据类型。
使用结构体，需要先声明类型，然后再定义类型的变量。
声明一个结构体类型
使用 struct 关键字来定义一个结构体类型：
struct tag { membermembermember...
} variable-list ;
- tag：结构体类型名。
- member：结构体所包含的成员，使用标准的变量定义语句，比如：
int i。 - variable-list（可选）：结构体变量，可以一次性指定一个或多个结构体类型的变量。
定义一个结构体类型的变量
- 直接定义：在声明结构体类型的同时定义结构体变量，如果后面不再需要定义其他新的结构体变量，那么我们可以在定义时不给出结构体类型名称。这种方式书写简单，但是因为没有结构体类型名称，所以后面就没法用该结构体类型定义新的变量。
struct {int a;char b;double c;
} s1;
- 间接定义：先声明定义结构体类型，再另外的定义结构体变量。
// 声明
struct SIMPLE
{int a;char b;double c;
};// 定义
struct SIMPLE t1, t2[20], *t3;
注意，在上述的两个示例中，第一个和第二声明被编译器当作两个完全不同的类型，即使他们的成员列表是一样的。
- 别名定义：我们可以同时使用关键字 struct 和 typedef 来声明一个结构体类型，并未其赋予一个 “别名”，后续使用该 “别名” 定义结构体变量时，就可以不重复的书写 struct 关键字了。
typedef struct
{int a;char b;double c;
} Simple2; // NOTE：因为前面有 typedef，此时的 Simple2 是一个别名，而不是变量。// 现在可以用 Simple2 作为类型，定义一个新的结构体变量
Simple2 u1, u2[20], *u3;
NOTE：在实际的编程中，我们经常会使用 *_s 后缀来命名一个结构体类型，而是用 *_t 后缀来命名一个结构体类型的别名（也称之为自定义一个新的数据类型）。e.g.
typedef struct student_s {char *name;int num;int age;char group;float score;
} student_tstudent_t stu1;
sizeof(student_t)；
- 初始化结构体类型的变量（整体赋值）：仅限于定义结构体变量的时候。
#include <stdio.h>/*** 声明 Books 结构体类型；* 定义 book 结构体变量；* 初始化 book 结构体变量；*/
struct Books {char title[50];char author[50];char subject[100];int id;
} book = {"is book", "fanguiju", "C", 123};int main() {printf("Book's title: %s\nauthor: %s\nsubject: %s\nid: %d\n", book.title, book.author, book.subject, book.id);return 0;
}
- 初始化结构体类型的变量（分别赋值）：在使用过程中只能对成员逐一赋值，并使用 ‘.’（结构体成员访问运算符）对结构体的成员进行访问：
#include <stdio.h>
#include <string.h>/* 声明 Books 结构体类型 */
struct Books {char title[50];char author[50];char subject[100];int id;
};int main() {/* 定义 book 结构体变量 */struct Books book1;/* 初始化 book 结构体变量 */strcpy(book1.title, "C Programming"); // book1.title 是字符串类型，需要使用 strcpy() 接口，而不能直接赋值。strcpy(book1.author, "Nuha Ali");strcpy(book1.subject, "C Programming Tutorial");book1.id = 123;/* 访问结构体成员 */printf("Book's title: %s\nauthor: %s\nsubject: %s\nid: %d\n", book1.title, book1.author, book1.subject, book1.id);return 0;
}
定义一个结构体类型的指针变量
- 定义结构体 Books 的指针变量：
struct Books* struct_pointer;
- 将结构体变量的内存地址赋值到指针变量：
struct_pointer = &book1;
- 指针变量使用
->运算符来访问结构体成员。
struct_pointer->title;
因为结构体指针变量 struct_pointer 本质是一个内存地址，跟结构体变量不同，不可以直接使用成员访问运算符 .，而是使用 -> 运算符。
#include <stdio.h>
#include <string.h>struct Books {char title[50];char author[50];char subject[100];int id;
};void printBook(struct Books* book) {printf("Book's title: %s\nauthor: %s\nsubject: %s\nid: %d\n", book->title, book->author, book->subject, book->id);
}int main() {struct Books book1;strcpy(book1.title, "C Programming");strcpy(book1.author, "Nuha Ali");strcpy(book1.subject, "C Programming Tutorial");book1.id = 123;printBook(&book1);return 0;
}
结构体的成员
结构体的成员可以是大多数数据类型，包括可以是其他结构体，也可以是指向本身结构体类型的指针，这种指针的应用通常是为了实现一些更高级的数据结构，如：链表、树等。
// 包含其他结构体。
struct COMPLEX {char string[100];struct SIMPLE a;
};// 包含指向本身结构体类型的指针。
struct NODE {char string[100];struct NODE *next_node;
};
如果两个结构体互相包含，则需要对其中一个结构体进行声明，同时还要注意语句的顺序，否则会出现编译错误：
// 声明 B
struct B;// 声明 A
struct A{struct B *partner; // 包含 B//other members;
};struct B {struct A *partner; // 包含 A//other members;
};
结构体的内存分布
理论上讲，结构体的各个成员在内存空间中是连续存储的，和数组非常类似，比如结构体变量 stu1 的内存分布如下图所示，共占用 4 + 4 + 4 + 1 + 4 = 17 个字节。
但是在编译器的具体实现中，各个成员之间可能会存在缝隙，对于 stu1 的成员变量 group 和 score 之间就可能存在 3 个字节的空白填充。这样算来，stu1 其实占用了 17 + 3 = 20 个字节。
