C 语言结构体

本文详细介绍了C语言中的结构体定义、结构体数组的声明与初始化,以及typedef在简化结构体类型定义中的应用。通过示例展示了如何定义结构体变量、初始化结构体数组,并利用typedef创建类型别名,提高代码可读性。

1.0 C语言结构体

C 语言的结构体与Cpp的结构体定义不同:

#include <stdio.h>
struct Student
{
    char name[50];
    int age;
    //C语言结构体中不可以定义函数,Cpp中可以;
    /*
    void print()
    {
    printf("%d",age);
    }
	*/
};

int main()
{
    struct Student stu1={"zhangsan",20};//与cpp在定义变量上最大的区别是,C中定义结构体变量,
                                            //必须添加`struct`,而Cpp中可以直接使用结构体变量名进行声明;
    printf("age=%d\n",stu1.age);
    printf("name=%s\n",stu1.name);
    return 0;
}

与cpp在定义变量上最大的区别是,C中定义结构体变量,必须添加struct,而Cpp中可以直接使用结构体变量名进行声明;

1.1 定义结构类型变量

  1. 先声明结构体类型(struct Student),再定义该类型的变量(stu1,stu2);==>此时声明的结构体变量是一个局部变量
struct Student stu1,stu2;
  1. 在声明的同时定义变量==>此时声明的结构体变量是一个全局变量
struct 结构体名
{
    成员表列;
}变量名表列;

struct Student
{
    char name[50];
    int age;
}stu1,stu2;
  1. 不指定类型名而直接定义结构体类型变量==>无法定义结构体变量;
struct 
{
    成员表列;
}变量名表列;

1.2 结构变量的初始化和引用

  1. 在定义的同时初始化;
  2. 在定义时初始化;
#include <stdio.h>
struct Student
{
    char name[50];
    int age;
}stu2={"lisi",25};//在定义的同时初始化;

int main()
{
    struct Student stu1={"zhangsan",20};//在定义时初始化;
    printf("age=%d\n",stu1.age);
    printf("name=%s\n",stu1.name);

    printf("age=%d\n",stu2.age);
    printf("name=%s\n",stu2.name);
    return 0;
}

2.结构体数组

1. 第一种定义方式

 struct 结构体名
   {
       成员列表;
   } 数组名[数组长度];

2. 第二种定义方式

结构数组类型 数组名[数组长度];

struct Student stus[100];

3. 结构体数组初始化

结构体数组初始化的形式是在定义数组的后面加上`={初值表列}`,不同数组成员之间不需要用`{}`隔开,这是不同于数组;

#include <stdio.h>
struct Student
{
    char name[50];
    int age;
}stu2[2]={"张三",25,"李四",20};//在定义的同时初始化,两个数组成员在赋值的时候'不需要用大括号'分开;

void test()
{
    for(int i=0;i<2;i++)
    {
        printf("%s\n","全局变量...");
        printf("age=%d\n",stu2[i].age);
        printf("name=%s\n",stu2[i].name);
    }
}
int main()
{
    struct Student stu1[2]={"zhangsan",60,"lisi",50};//在定义时初始化,两个数组成员在赋值的时候'不需要用大括号'分开;;

    for(int i=0;i<2;i++)
    {
        printf("age=%d\n",stu1[i].age);
        printf("name=%s\n",stu1[i].name);

        printf("age=%d\n",stu2[i].age);
        printf("name=%s\n",stu2[i].name);
    }
    atexit(test);//main函数调用完才调用test;
    return 0;
}

3. typedef 用于结构体

#include <stdio.h>
typedef struct
{
    int month;
    int year;
    int day;
} Date;

//使用typedef 可以简化程序:
/*
 *以上声明了一个新类型名为Date,代表上面的结构体,然后就可以用新的类型名Date去定义变量;
 * 这样做的好处就是在定义结构体变量时,不用在添加"struct"
 */

int main()
{
    Date birthday;//定义结构体类型变量birthday,不需要写成struct Date birthday;
    Date *p;//定义结构体指针类型变量p,指向此结构体类型数据;

    //p->day=100;此时p变量指向的内存地址是不确定的;

    p=&birthday;//由于birthday是一个局部变量,已经创建好了内存空间,所以地址是确定的;

    p->day=100;
    p->year=2020;
    p->month=12;
    printf("%d\t,%d\t,%d\n",p->day,p->month,p->year);
    
    return 0;
}

3.1 typedef 用于数组

typedef int Num[100];//声明Num为整数数组类型别名
Num a;//此时定义a为整型数组名,他有100个元素;

3.2 typedef 用于结构体数组

typedef struct Data
{
    //数据成员;
}DataList[100]; //声明DataList为*struct Data*数组类型别名
DataList dataList;//此时定义dataList为*struct Data*类型数组名,他有100个元素;
                    //等价于:struct Data dataList[100]; struct Data==>类型名;dataList 数组名;

#include <stdio.h>
typedef struct Data
{
    int year;
    int month;
    int day;
}DataList[10];

int main()
{
    DataList datalist;//此时datalist是一个包含10个struct Data结构体元素的数组.

    for(int i;i<10;i++)
    {
        datalist[i].day=i;
        datalist[i].year=2021;
        datalist[i].month=i*i;
    }

    for(int i;i<10;i++)
    {
        printf ("%d\n%d\n%d\n", datalist[i].day,datalist[i].month, datalist[i].year);
    }
    return 0;
}
C语言中的结构体(struct)是一种复合数据类型,也可理解为自定义的数据类型,能将不同类型的数据组合成一个单一的实体。结构体常用于封装相关数据、作为数据库替代、实现高级数据结构、嵌入式开发以及在函数间传递复杂数据结构等情景。比如存储学生信息,包括学号、姓名和年龄等不同类型但描述学生属性的数据项,就可封装在一个结构体中。由于C语言本身不支持数据库操作,结构体还能在内存中存储和操作大量数据;其可包含指向自己类型的指针,用于实现链表、树等高级数据结构;在嵌入式开发中,利于操作同一模块的多个参数和控制多个动作;也能作为函数的参数和返回值传递 [^2]。 结构体的使用方法包括定义、访问和赋值等。定义结构体有多种方式,一种是先定义结构体类型,再定义结构体变量,例如: ```c struct stu { char *name; // 姓名 int num; // 学号 char sex; // 性别 float score; // 成绩 }; struct stu stu1, stu2; ``` 也可以在定义结构体的同时定义结构体变量,如下: ```c struct stu { char *name; // 姓名 int num; // 学号 char sex; // 性别 float score; // 成绩 } stu1, stu2; ``` 访问结构体成员可以使用点号(.)运算符。若要访问结构体变量`stu1`的`name`成员,可写成`stu1.name`。 当使用结构体指针时,可使用箭头(->)运算符来访问成员,也可以使用`(*指针变量).成员名`的形式。以下是结构体指针使用的示例代码: ```c #include <stdio.h> int main() { struct { 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; // 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; } ```
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