再学结构体

这篇博客详细介绍了C语言中的结构体声明、全局与局部变量的区别、typedef的使用以及结构体成员的访问方法。通过示例展示了如何初始化结构体、嵌套结构体以及结构体中包含指针成员的情况,并提供了结构体成员访问的函数示例。
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学习目标:

结构体


学习内容:

声明结构体的时候在}后面可以创造结构体变量定义结构体成员的初值,此时这些结构体变量是全局变量。
如果在main函数里面再声明结构体变量,此时就是局部变量了。
平时操作结构体需要写struct + “结构体名字”,可以使用typedef来给结构体重新命名,此后操作结构体只需要单写名字即可。
结构体名字可以写在定义的结构体末尾的}后。

struct ren
{
 char name[20];
 int age;
 int xuehao;

}s1,s2,s3;

//声明结构体的时候创造的结构体变量(例如上面的s1、s2、s3)是全局变量

int main()
{//此处的结构体变量(s4、s5)是局部变量
 struct ren s4;
 struct ren s5;
 return 0;
}

//typedef:类型重定义/重命名。如果不重命名的话引用结构体必须带着“struct”,重命名后可以直接写名字。
typedef struct Stu xuesheng;//用法一,把struct Stu 重命名为xuesheng

typedef struct Stu//用法二,把struct Stu 重命名为xuesheng
{
 char name[20];
 int age;
 char sex[20];
}xuesheng;

结构体内可以存放你想到的任何东西,例如:字符串、指针、结构体…
在这里插入图片描述
此处演示结构体内可存放的成员类型,以及两种方法指定结构体内的成员,以及操作结构体某个成员的方法。

#include<stdio.h>
#include<string.h>
struct X
{
 int x;
 int y;
}s1 = { 100,12 };//给结构体变量初始化

struct Y
{
 int m;
 int n;
}s2 = { 15,10 };//给结构体变量初始化

struct S
{
 char name[20];
 int age;
 char sex[20];
 struct X pp;//嵌套结构体变量的话打印的时候需要两次“.”
 struct Y;//只是嵌套结构体的话跟普通结构体一样,只需要一次“.”
 char* sp;//这里不能给指针赋值,在使用的时候赋值就行
};

void prinf1(struct S s)
{//使用“.”来指定结构体成员。(结构体变量结构体成员)
 printf("%s\n", s.name);
 printf("%d\n", s.age);
 printf("%s\n", s.sex);
 printf("%d %d\n", s.pp.x,s.pp.y);
 printf("%d %d\n", s.m, s.n);
 printf("%p\n", s.sp);
}

void print2(struct S* s)
{//使用“->”来指定结构体成员。(结构体指针->结构体成员)
 printf("%s\n", s->name);
 printf("%d\n", s->age);
 printf("%s\n", s->sex);
 printf("%d %d\n", s->pp.x, s->pp.y);
 printf("%d %d\n", s->m, s->n);
 printf("%p\n", s->sp);
}

int main()
{
 int a = 10;
 int b = 0;
 struct S ss = { "ab",18,"man",{10,15},{1,1}, &a };//此处给结构体内的指针赋了初始值
 prinf1(ss);
 strcpy(ss.name, "qp");
 ss.age = 20;//可以直接写结构体变量来更改结构体中的值
 strcpy(ss.sex, "woman");//字符串需要使用strcpy函数把新的字符串拷贝进去,别忘了引用头文件
 ss.pp.x = 50;
 ss.pp.y = 150;
 ss.sp = &b;
 print2(&ss);
 return 0;
}

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<think>首先,用户的问题是:“我想学习struct结构体相关知识 请问struct结构体学习资料”。这表明用户想了解结构体(struct)的概念、用法和相关学习资源。 从系统级指令中,我需要遵循: - 使用$...$格式的行内数表达式。 - 独立公式用$$...$$格式并单独成段。 - LaTeX语法正确。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 在回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识,例如[^1]。 - 回答结构清晰,帮助用户逐步解决问题。 回顾提供的引用: - 引用[1]:讨论了C语言结构体的定义方式(四种方式)和大小计算。 - 引用[2]:解释了结构体是用户自定义的数据类型,由不同数据类型组成,并给出了示例定义。 - 引用[3]:涉及Hive中的Struct结构体,这是在数据库上下文中的用法。 - 引用[4]:提到了C/C++中的结构体,包括位字段(bit-fields)。 用户之前的上下文是学习struct结构体,所以我应该专注于核心概念、定义、用法和示例。 结构化我的回答: 1. **介绍结构体**:解释什么是结构体,为什么使用它。 2. **基本语法**:展示如何定义和使用结构体,基于引用[1]和[2]。 3. **高级特性**:简要提到位字段(来自引用[4])。 4. **相关概念**:扩展到数据库如Hive中的用法(引用[3]),但保持重点在编程语言中。 5. **学习资源**:提供一些学习资料的建议。 6. **生成相关问题**:结束时添加相关问题。 确保使用中文。 步骤: - 开头简要介绍结构体。 - 逐步解释定义和使用。 - 使用代码示例(如C语言)。 - 自然地融入引用:当提到特定点时添加引用标识。 - 结束时列出相关问题。 代码示例需要正确格式化。在Markdown中,使用代码块。 学习资料建议: - 在线教程:如菜鸟教程、W3Schools、GeeksforGeeks。 - 书籍:如《C程序设计语言》。 - 实际操作:建议练习编程。 相关问题生成: - 基于主题,如“结构体在C语言中的应用有哪些?”或“如何计算结构体的大小?” 最终回答结构: 1. 引言:什么是结构体。 2. 定义和使用方式(参考引用[1])。 3. 示例代码。 4. 大小计算(参考引用[1])。 5. 位字段(参考引用[4])。 6. Hive中的结构体(简要提及)。 7. 学习资源建议。 8. 相关问题。 </think>### Struct结构体学习指南 Struct结构体是一种用户自定义的数据类型,在编程中用于组合不同类型的数据成员(如整数、字符、数组等),便于管理相关数据。与数组不同,结构体的成员可以是异构的(即不同数据类型),这使得它在数据建模中非常灵活。结构体广泛应用于C/C++、Java、Python等语言中,也在数据库系统如Hive中作为复杂数据类型存在(如引用[3]所示)。下面我将逐步为你梳理核心知识点、提供学习资源建议,并附带代码示例。 #### 1. **结构体的基本概念** - **定义**:结构体通过`struct`关键字定义,包含多个成员变量。每个成员可以有不同的数据类型,例如整数、字符或数组(引用[2])。 - **用途**:用于创建自定义数据结构,如生记录(包含号、姓名、成绩等),提高代码可读性和重用性。 - **数表示**:结构体可以抽象为一个元组,其中成员变量表示为有序对:$( \text{成员}_1, \text{成员}_2, \dots, \text{成员}_n )$。 #### 2. **结构体的定义和使用方式(C语言示例)** 结构体有四种常见定义方式,基于引用[1]总结: - **方式一:先定义类型,后声明变量** 定义结构体类型,再声明变量。这种方式便于重用。 ```c struct Student { int id; // 号 char name[20]; // 姓名 float score; // 成绩 }; // 注意分号结束 struct Student stu1; // 声明变量 ``` - **方式二:定义类型时直接声明变量** 在定义结构体类型的同时声明变量,简化代码。 ```c struct Student { int id; char name[20]; } stu1; // 直接声明变量 stu1 ``` - **方式三:匿名结构体直接定义变量** 省去结构体名,适用于一次性使用场景。 ```c struct { int age; char gender; } person; // 匿名结构体变量 ``` - **方式四:使用`typedef`简化类型名** `typedef`为结构体创建别名,便于使用指针和简化声明(引用[1])。 ```c typedef struct Student { int id; char name[20]; } stu, *pstu; // stu 是 Student 的别名, pstu 是 Student 指针的别名 stu stu1; // 等价于 struct Student stu1 pstu ptr; // 等价于 struct Student* ptr ``` #### 3. **结构体的大小计算** 结构体的大小不是成员大小的简单和,而是由内存对齐规则决定(确保高效访问)。例如: - 计算规则:对齐边界通常基于最大成员的数据类型大小(如32位系统对齐到4字节)。 - 示例:假设一个结构体成员为`int a`(4字节)和`char b`(1字节),实际大小可能为8字节(包括填充字节)。数表示为: $$ \text{大小} = \sum \text{成员大小} + \text{填充字节}, \quad \text{满足} \quad \text{对齐约束}. $$ 具体计算可参考编译器规则或工具(引用[1])。 #### 4. **高级特性:位字段(Bit-Fields)** 在C/C++中,结构体可以定义位字段,用于紧凑存储数据(如网络协议或嵌入式系统)。例如,定义一个包含位字段的结构体: ```c struct S { unsigned int flag : 1; // 1位字段 unsigned int value : 15; // 15位字段 }; // 整体存储在一个整数中 ``` 位字段的大小计算遵循整数边界对齐(引用[4])。 #### 5. **结构体在其他领域的应用** - **数据库系统(如Hive)**:在Hive中,`STRUCT`类型用于存储嵌套数据,例如定义一个包含生信息的表(引用[3]): ```sql CREATE TABLE stud_info ( name STRING COMMENT '姓名', info STRUCT<sex:STRING, city:STRING, height:INT> COMMENT '信息' ); ``` 这允许将多个字段打包为一个单元。 - **其他语言**:Python中通过`dataclasses`模块实现类似功能;Java中使用类(Class)替代。 #### 6. **学习资源建议** 以下是针对struct结构体的免费和付费学习资源,涵盖基础到高级: - **在线教程**: - [菜鸟教程 - C 结构体](https://www.runoob.com/cprogramming/c-structures.html):中文教程,从零开始讲解定义、使用和示例,适合初者。 - [GeeksforGeeks - Structure in C](https://www.geeksforgeeks.org/structures-c/):英文资源,深入讨论内存对齐和位字段,带代码练习。 - [W3Schools - C Structures](https://www.w3schools.com/c/c_structs.php):互动式教程,提供在线编译器。 - **书籍**: - 《C程序设计语言》(K&R):经典教材,第6章详细讲解结构体。 - 《C Primer Plus》:中文译本,第14章覆盖结构体定义、嵌套和实际场景。 - **实践平台**: - LeetCode或HackerRank:搜索“struct”相关题目(如“设计生管理系统”)。 - 在线编译器:如[Compiler Explorer](https://godbolt.org/),实时测试结构体代码。 - **视频课程**: - B站搜索“C语言结构体教程”:许多中文UP主提供免费视频(如“黑马程序员”)。 - Coursera课程“C for Everyone”:模块涵盖数据结构设计。 #### 7. **学习建议** - **入门步骤**:先从C语言入手练习定义和使用结构体,例如创建一个“生信息”程序。 - **注意事项**:注意内存对齐问题(使用`sizeof`运算符验证大小),避免跨平台兼容性问题。 - **进阶**:探索结构体指针、动态分配内存(`malloc`),或在Python中使用`namedtuple`。
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