整理C语言结构体数组初始化

本文探讨了在C语言中如何优化结构体数组的初始化,通过使用映射表来提高代码可读性和可维护性。当结构体成员增加或顺序变化时,采用部分初始化方法应对。同时,通过枚举可以实现未初始化项的预留空间,并提供直接访问的效率。文章还提出了在遇到需要传递参数的情况时,如何调整结构体设计和初始化策略。

C语言结构体数组初始化

一、使用场景

  1. 在C编码中,经常需要对结构体数组进行初始化。

    使用这种方法,能够使得代码更加的清晰,易读。

    例如:需要根据返回码,一个status code 做不同的操作。

    int process_by_status_code(int status_code)
    {
        if(status_code == 180)
        {
            //do process 1
        }
        else if(status_code == 183)
        {
            //do process 2
        }
        else if(status_code == 200)
        {
            //do process 3
        }
        //........此处省略100中情况。
        return 0;
    }
    

    需要注意,使用这种方式编码,随着要处理的情况不断增多,函数必然会越来越大。而且根据《unix编程艺术》中说的,人类大脑更加的善于处理数据,而不是逻辑。

    因此可能可以换一种写法:

    typedef struct int (*status_code_process_callback)(void *param);
    typedef struct status_code_process_map
    {
        int status_code;
        status_code_process_callback fn_process;
    }status_code_process_map;
    
    status_code_process_map g_status_code_process_map_list[]=
    {
        {180,process_180},
        {183,process_183},
        {200,process_200},
        //.....此处省略N中情况。
    };
    
    int process_180(void *param)
    {
        //do 180 process
        return 0;
    }
    int process_183(void *param)
    {
        //do 183 process
        return 0;
    }
    
    
    int process_by_status_code(int status_code)
    {
        int i = 0;
        for(i = 0; i < sizeof(g_status_code_process_map_list)/sizeof(g_status_code_process_map_list[0]); i++)
        {
            if(g_status_code_process_map_list[i].fn_process)
            {
                return g_status_code_process_map_list[i].fn_process(&status_code);
            }
        }
        return 0;
    }
    

    这样写,别人看代码,就很容易看到:

从而更快速理解其中的隐藏逻辑。阅读代码效率更高。

二、问题和解决

  1. 如果在映射表中需要添加参数,怎么办?

    typedef struct int (*status_code_process_callback)(void *param);
    typedef struct status_code_process_map
    {
        int status_code;
        void *param;//需要添加一个参数。
        status_code_process_callback fn_process;
    }status_code_process_map;
    
    

    那,初始化就不合理了。

    对于可能变化成员,或者变化成员顺序的初始化,需要使用这种方法:

    status_code_process_map g_status_code_process_map_list[]=
    {
        {
            .status_code = 180,
            .fn_process = process_180
        },
        {
            .status_code = 183,
            .fn_process = process_183//可以部分初始化
        },
        {
            .status_code = 200,
            .param = NULL,
            .fn_process = process_200
        }
        //.....此处省略N中情况。
    };
    
    

    使用这种方法,可以对抗成员的添加或者顺序变化。

  2. 如果某些行不想被初始化,或者不需要被初始化。或者希望提升访问的效率。怎么办?

    status_code_process_map g_status_code_process_map_list[]=
    {
        {180,process_180},
        {183,process_183},//这一行,我认为不需要出现在这里 ,但是又希望其空间是被分配的
        {200,process_200},
        //.....此处省略N中情况。
    };
    
    //这里只能使用status_code进行查找。能否直接调用呢?
    int process_by_status_code(int status_code)
    {
        int i = 0;
        for(i = 0; i < sizeof(g_status_code_process_map_list)/sizeof(g_status_code_process_map_list[0]); i++)
        {
            if(g_status_code_process_map_list[i].fn_process)
            {
                return g_status_code_process_map_list[i].fn_process(&status_code);
            }
        }
        return 0;
    }
    

    可以使用枚举:

    enum
    {
      E_STATUS_180,
      E_STATUS_183,
      E_STATUS_200,
      //此处省略N种情况
    };
    
    status_code_process_map g_status_code_process_map_list[]=
    {
        [E_STATUS_180]{180,process_180},
        [E_STATUS_183]{183,process_183},//这一行,我认为不需要出现在这里 ,但是又希望其空间是被分配的
        [E_STATUS_200]{200,process_200},
        //.....此处省略N中情况。
    };
    

    使用这种写法,可以省略掉183的初始化,也可以使用g_status_code_process_map_list[E_STATUS_200] 直接访问对应的情况。

三、参考

  1. 《Unix编程艺术》
  2. https://www.cnblogs.com/hansjorn/p/4693840.html
<think>我们被要求使用中文回答,并且遵循严格的LaTeX格式要求。用户想了解C语言结构体数组的定义、使用和操作。 引用提供了多个结构体数组的示例,包括定义、初始化和输入输出操作。我们将整理这些信息,按照以下结构进行回答: 1. 结构体数组的定义 2. 结构体数组初始化 3. 结构体数组的操作(如输入输出) 4. 结构体数组的应用 同时,我们需要在回答中自然地添加引用标识。注意,用户要求尽可能参考用户上一次的问题和回答,但这是新问题,因此我们将基于提供的引用进行回答。 另外,根据系统级指令,我们需要在行内数学表达式使用$...$,独立公式使用$$...$$,但这个问题中数学表达式较少,主要涉及代码。我们将重点放在代码展示和文字描述上。 最后,生成相关问题。 注意:引用[1][2][3][4]提供了示例代码,我们将引用这些内容。 </think>### C语言结构体数组详解 #### 1. **结构体数组的定义** 结构体数组结合了结构体数组的特性,允许存储多个相同结构的数据集合。定义格式: ```c struct 结构体标签 { 数据类型 成员1; 数据类型 成员2; //... } 数组名[长度]; // 或先声明结构体类型再定义数组 typedef struct { char id[10]; char name[20]; int age; } Student; Student class[30]; // 定义包含30个Student元素的数组 ``` 此格式允许批量管理相似结构的数据(如学生信息、员工记录等)[^1][^3]。 #### 2. **结构体数组初始化** 可在定义时直接初始化(静态初始化): ```c struct Worker { char id[10]; char name[20]; int salary; } employees[3] = { {"E001", "张三", 5000}, {"E002", "李四", 6500}, {"E003", "王五", 7200} }; ``` 或通过循环动态输入(动态初始化): ```c struct Stu { int num; char name[20]; float score[3]; }; void input(struct Stu stu[], int size) { for(int i=0; i<size; i++) { printf("输入第%d个学生信息(学号 姓名 三科成绩):", i+1); scanf("%d %s %f %f %f", &stu[i].num, stu[i].name, &stu[i].score[0], &stu[i].score[1], &stu[i].score[2]); } } // 调用: struct Stu students[5]; input(students, 5); ``` 引用[4]展示了完整的输入函数实现。 #### 3. **结构体数组的操作** - **访问成员**:使用下标和`.`运算符 `employees[0].salary = 6000; // 修改第一个员工的工资` - **遍历数组**: ```c for(int i=0; i<3; i++) { printf("ID:%s, Name:%s, Salary:%d\n", employees[i].id, employees[i].name, employees[i].salary); } ``` - **作为函数参数**:可传递整个数组(本质传递指针) `void print_workers(struct Worker arr[], int len);`[^4] #### 4. **应用场景** - **数据库管理**:存储员工/学生记录(如引用[1]的工资管理系统) - **多属性对象集合**:如三维坐标点数组、库存商品信息 - **文件数据缓存**:批量读取结构化数据到内存处理
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