结构体初始化前面的点的意义

本文介绍了C99标准中的指定初始化(designated initializer)概念及其在Linux内核代码中的应用。通过实例展示了如何灵活地对结构体成员进行初始化,无论成员在结构体中的顺序如何。

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在阅读GNU/Linux内核代码时,我们会遇到一种特殊的结构初始化方式。该方式是某些C教材(如谭二版、K&R二版)中没有介绍过的。这种方式称为指定初始化(designated initializer)。下面我们看一个例子,Linux-2.6.x/drivers/usb/storage/usb.c中有这样一个结构体初始化项目:
static struct usb_driver usb_storage_driver = {
       .owner = THIS_MODULE,
       .name = "usb-storage",
       .probe = storage_probe,
       .disconnect = storage_disconnect,
       .id_table = storage_usb_ids,
};
    乍一看,这与我们之前学过的结构体初始化差距甚远。其实这就是前面所说的指定初始化在Linux设备驱动程序中的一个应用,它源自ISO C99标准。以下我摘录了C Primer Plus第五版中相关章节的内容,从而就可以很好的理解2.6版内核采用这种方式的优势就在于由此初始化不必严格按照定义时的顺序。这带来了极大的灵活性,其更大的益处还有待大家在开发中结合自身的应用慢慢体会。
    已知一个结构,定义如下
struct book {
    char title[MAXTITL];
    char author[MAXAUTL];
    float value;
};
    C99支持结构的指定初始化项目,其语法与数组的指定初始化项目近似。只是,结构的指定初始化项目使用点运算符和成员名(而不是方括号和索引值)来标识具体的元素。例如,只初始化book结构的成员value,可以这样做:
    struct book surprise = { .value = 10.99 };
    可以按照任意的顺序使用指定初始化项目:
    struct book gift = { .value = 25.99,
                                    .author = "James Broadfool",
                                    .title = "Rue for the Toad"};
    正像数组一样,跟在一个指定初始化项目之后的常规初始化项目为跟在指定成员后的成员提供了初始值。另外,对特定成员的最后一次赋值是它实际获得的值。例如,考虑下列声明:
    struct book gift = { .value = 18.90,
                                    .author = "Philionna pestle",
                                    0.25};
    这将把值0.25赋给成员value,因为它在结构声明中紧跟在author成员之后。新的值0.25代替了早先的赋值18.90。
    有关designated initializer的进一步信息可以参考c99标准的6.7.8节Ininialization

### 使用结构体实现菜单的功能 在C/C++编程中,可以通过定义一个结构体来存储菜单项的相关信息,并利用数组或链表等方式管理这些菜单项。下面展示了一个基于结构体的简单菜单设计示例。 #### 定义结构体 首先定义一个`MenuItem`结构体,用来保存每一条菜单项的信息,比如编号、名称以及对应的处理函数指针: ```c typedef struct MenuItem { int id; // 菜单项ID char name[50]; // 菜单项名称 void (*action)(); // 对应的操作函数指针 } MenuItem; ``` 这里引入了函数指针的概念,使得每个菜单项都可以绑定到具体的执行逻辑上[^1]。 #### 创建具体操作函数 为了使菜单具有实际意义,我们需要编写一些简单的动作函数供菜单调用: ```c void actionOne() { printf("Action One Executed.\n"); } void actionTwo() { printf("Action Two Executed.\n"); } ``` 上述两个函数分别代表不同的业务逻辑,在真实项目里可以根据需求替换为更复杂的内容[^2]。 #### 初始化菜单数据 接着初始化一系列菜单条目并存放到全局变量或者局部静态变量当中: ```c MenuItem menuItems[] = { {1, "Option 1", actionOne}, {2, "Option 2", actionTwo}, }; const size_t MENU_SIZE = sizeof(menuItems)/sizeof(MenuItem); ``` 这段代码片段展示了如何填充我们的菜单系统,其中包含了两个选项及其关联的动作函数[^4]。 #### 显示与交互流程控制 最后一步就是构建主循环让用户能够持续选择直到退出为止: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> // 前面声明过的类型定义和方法省略... int main(){ while(1){ system("clear"); // 或者system("cls")视平台而定 puts("Main Menu:"); for(int i=0;i<MENU_SIZE;i++) printf("%d. %s\n",menuItems[i].id,menuItems[i].name); int choice; printf("\nEnter your choice (or enter '0' to exit): "); scanf("%d",&choice); if(choice==0){ break;} bool found=false; for(int j=0;j<MENU_SIZE && !found ;j++) if(menuItems[j].id == choice ){ menuItems[j].action(); found=true; } if(!found) fprintf(stderr,"Invalid option selected!\n"); getchar(); // 清除缓冲区中的回车符 } return EXIT_SUCCESS; } ``` 此段程序实现了基本的选择机制,当用户输入有效数值时会触发相应的行为;如果选择了不存在的序号则给出错误提示[^3]。 ### 总结 以上即为一种基础版本的菜单设计方案,它灵活运用了结构体封装特性的同时也体现了面向对象思想雏形——将数据同其行为紧密联系起来。当然这只是一个起,随着应用规模扩大还可以考虑更多高级技术如动态内存分配、多级子菜单嵌套等进一步完善用户体验。
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