C语言初阶(7) - 结构体

目录

1.结构体的声明

1.1 结构体的基础知识


1.结构体的声明

1.1 结构体的基础知识

 什么是结构体?

知识点1:

       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

        结构体可以将不同类型的数据-----整形(int, long, ......),浮点数(float, double),字符型(char)存放在一起,作为一个整体进行处理,使得C语言有能力描述复杂类型
 

1.2 结构体的声明

 知识点2:

结构体类型的声明:
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。

例如描述一个学生:

typedef struct Stu
{
        char name [ 20 ]; // 名字
        int age ;             // 年龄
        char sex [ 5 ];      // 性别
        char id [ 20 ];       // 学号
} Stu;  // 分号不能丢
1.3 结构体成员的类型

结构体成员可以是标量、数组、指针,甚至是其他结构体。

1.4 结构体变量的定义和初始化

有了结构体类型,那如何定义变量,其实很简单。

struct Point
{
        int x ;
        int y ;
} p1 ;          // 声明类型的同时定义变量 p1
struct Point p2 ; // 定义结构体变量 p2
// 初始化:定义变量的同时赋初值。
struct Point p3 = { x , y };
struct Stu         // 类型声明
{
        char name [ 15 ]; // 名字
        int age ;       // 年龄
};
struct Stu s = { "zhangsan" , 20 }; // 初始化
struct Node
{
        int data ;
        struct Point p ;
        struct Node * next ;
} n1 = { 10 , { 4 , 5 }, NULL }; // 结构体嵌套初始化
struct Node n2 = { 20 , { 5 , 6 }, NULL }; // 结构体嵌套初始化

2.结构体成员的访问

  • 结构体变量访问成员
        结构变量的成员是通过点操作符(.)访问的。点操作符接受两个操作数
       例如:

s有成员name和age;

我们可以通过变量或变量的地址去访问s的成员。

struct S s;
strcpy(s.name, "zhangsan");  // 使用 . 访问 name 成员
s.age = 20;  // 使用 . 访问 age 成员
结构体指针访问指向变量的成员
有时候我们得到的不是一个结构体变量,而是 指向一个结构体的指针
如下:
struct Stu
{
        char name [ 20 ];
        int age ;
};
void print ( struct Stu * ps )
{
        printf ( "name = %s   age = %d\n" , ( * ps ). name , ( * ps ). age );
         // 使用结构体指针访问指向对象的成员
        printf ( "name = %s   age = %d\n" , ps -> name , ps -> age );
}
int main ()
{
         struct Stu s = { "zhangsan" , 20 };
        print ( & s );   // 结构体地址传参
         return 0 ;
}

我们也可以通过指针访问结构体, (*ps).name

为什么结构体会有两种访问方式?

        在函数传参(传值,传址)时,会生成临时变量,如果要传的结构体变量太大的话,传值拷贝出来的临时变量对象会很大,如果用传址的方式来传结构体变量地址的话,可以很好的节省空间。

3. 结构体传参

看代码:

struct S
{
        int data [ 1000 ];
        int num ;
};
struct S s = {{ 1 , 2 , 3 , 4 }, 1000 };
// 结构体传参
void print1 ( struct S s )
{
        printf ( "%d\n" , s . num );
}
// 结构体地址传参
void print2 ( struct S * ps )
{
        printf ( "%d\n" , ps -> num );
}
int main ()
{
        print1 ( s );   // 传结构体
        print2 ( & s ); // 传地址
        return 0 ;
}
上面的 print1 print2 函数哪个好些?
答案是:首选 print2 函数。
函数传参的时候,参数是需要压栈的。
如果传递一个结构体对象的时候,结构体过大,参数压栈的的系统开销比较大,所以会导致性能的下降。
结论:
结构体传参的时候,要传结构体的地址。 (传地址效率高!)

补充:

1. C++中struct 与 class 的区别

class成员的默认权限为private,struct成员的默认权限为public.

class的继承默认是private继承,struct的继承默认是public继承。

class可以作为一个关键字定义模板参数(与typename作用一样),而struct不可以。

2. C和C++结构体的区别

1.C++结构体内部可以有成员变量和成员函数,而C中结构体只能有成员变量。

2.C结构体的成员变量不能在声明时给初值,而C++中可以。

3.C++中定义结构体变量时,可以不在名称前面加上struct关键字,而C一定要。

4.C结构体内不能有静态成员,而C++可以。

5.C结构没有访问修饰限定符,而C++有。

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