c语言的结构体的相关知识（大一期末必考）-优快云博客

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在 C 语言中，结构体（struct）是一种用户自定义的数据类型，它允许你将不同类型的数据成员组合在一起，方便对相关数据进行统一管理和操作。以下是关于结构体的定义和使用的详细介绍：

结构体的定义

基本语法格式

struct 结构体名 {
    数据类型 成员1;
    数据类型 成员2;
    //...
    数据类型 成员n;
};

例如，定义一个表示学生信息的结构体：

struct Student {
    char name[20];  // 学生姓名，字符数组类型，用于存储字符串形式的姓名
    int age;        // 学生年龄，整型
    float score;    // 学生成绩，单精度浮点型
};

带 typedef 的定义（方便使用结构体类型）

除了上述基本定义方式外，常使用 typedef 关键字来给结构体类型定义一个别名，这样在后续代码中使用结构体类型时会更加简洁方便。语法格式如下：

typedef struct 结构体名 {
    数据类型 成员1;
    数据类型 成员2;
    //...
    数据类型 成员n;
} 结构体别名;

使用 typedef 重新定义上述 Student 结构体的示例：

typedef struct Student {
    char name[20];
    int age;
    float score;
} Student;

这样，后续在代码中就可以直接使用 Student 来声明变量，而不需要写 struct Student 这么长的类型名了。

结构体变量的声明和初始化

声明结构体变量

在定义好结构体类型后，可以声明该结构体类型的变量，有以下几种声明方式：

先定义结构体类型，再声明变量：
例如，基于前面定义的 struct Student 结构体类型声明变量：

struct Student student1, student2;

如果是使用了 typedef 定义的结构体别名，声明变量就更简洁了，比如：

Student student3, student4;

在定义结构体类型的同时声明变量：

struct Student {
    char name[20];
    int age;
    float score;
} student5, student6;

初始化结构体变量

顺序初始化：
按照结构体成员定义的顺序依次给成员赋初值，例如：

Student student7 = {"张三", 18, 90.5};

这里 "张三" 赋值给 name 成员，18 赋值给 age 成员，90.5 赋值给 score 成员。

指定成员初始化（C99 及之后支持）：
可以指定具体的成员进行初始化，顺序就不那么严格了，例如：

Student student8 = {.score = 85.0,.age = 19,.name = "李四"};

结构体成员的访问

使用 `.` 运算符（针对普通结构体变量）

通过结构体变量名加上 . 运算符，再跟上成员名，就可以访问结构体变量中的各个成员了，并且可以对成员进行赋值、读取等操作。例如：

Student student9;
strcpy(student9.name, "王五");  // 给 name 成员赋值
student9.age = 20;              // 给 age 成员赋值
student9.score = 88.0;          // 给 score 成员赋值

printf("学生姓名：%s，年龄：%d，成绩：%f\n", student9.name, student9.age, student9.score);

使用 `->` 运算符（针对结构体指针变量）

如果定义的是结构体指针变量，要访问其指向的结构体的成员时，就需要使用 -> 运算符了。例如：

Student student10 = {"赵六", 21, 92.0};
Student *p_student = &student10;

printf("学生姓名：%s，年龄：%d，成绩：%f\n", p_student->name, p_student->age, p_student->score);

在这里，p_student 是指向 Student 结构体的指针，通过 p_student->name 等形式就能访问到对应的成员了。

结构体数组

定义结构体数组

和普通数组类似，只是数组元素的类型是结构体类型，例如：

Student classStudents[3];  // 定义一个包含3个 Student 结构体元素的数组

初始化结构体数组

顺序初始化：

Student classStudents[3] = {
    {"孙七", 17, 80.0},
    {"周八", 18, 85.0},
    {"吴九", 19, 90.0}
};

部分初始化（未初始化的成员会被赋予默认值，数值类型默认是 0，字符数组默认是空字符串等）：

Student classStudents[3] = {{"郑十", 20, 88.0}};

这里只初始化了第一个元素，后面两个元素的成员会取默认值。

访问结构体数组元素的成员

同样使用 . 运算符或者 -> 运算符（如果是指针指向结构体数组元素的情况）来访问成员，例如：

for (int i = 0; i < 3; i++) {
    printf("第 %d 个学生姓名：%s，年龄：%d，成绩：%f\n", i + 1, classStudents[i].name, classStudents[i].age, classStudents[i].score);
}

结构体作为函数参数和返回值

结构体作为函数参数

可以将结构体变量或者结构体指针作为函数的参数传递给函数，它们各有特点：

传递结构体变量（值传递）：
在函数调用时，会将实参结构体变量的值复制一份传递给形参，函数内部对形参结构体的修改不会影响到实参结构体。例如：

void printStudentInfo(Student s) {
    printf("姓名：%s，年龄：%d，成绩：%f\n", s.name, s.age, s.score);
}

Student student11 = {"陈十一", 22, 95.0};
printStudentInfo(student11);

传递结构体指针（地址传递）：
传递结构体指针时，函数接收的是结构体变量的地址，通过这个地址可以直接访问和修改原结构体变量的成员，效率更高，尤其是对于大型结构体，避免了大量数据的复制。例如

void modifyStudentAge(Student *p_s) {
    p_s->age++;
}

Student student12 = {"刘十二", 20, 88.0};
modifyStudentAge(&student12);
printf("修改后年龄：%d\n", student12.age);

结构体作为函数返回值

函数也可以返回结构体类型的数据，例如

Student createStudent(const char *name, int age, float score) {
    Student s;
    strcpy(s.name, name);
    s.age = age;
    s.score = score;
    return s;
}

Student newStudent = createStudent("杨十三", 19, 90.0);
printf("新学生信息：姓名：%s，年龄：%d，成绩：%f\n", newStudent.name, newStudent.age, newStudent.score);

不过要注意，返回结构体时，如果结构体比较大，会涉及到数据复制等开销，在一些性能要求高的场景下，可以考虑返回结构体指针并合理管理内存（比如通过动态分配内存来创建结构体对象，使用完后记得释放内存等）。