轻松高效拿捏C语言15结构体初识

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为什么需要结构体？

C 语言内置的数据类型，除了几种原始的基本数据类型，只有数组属于复合类型，可以同时包含多个值，但是只能包含相同类型的数据，实际使用场景受限。

举例：

现有一个需求，编写学生档案管理系统，这里需要描述一个学生的信息。该学生的信息包括学号、姓名、性别、年龄、家庭住址等，这些数据共同说明一个学生的总体情况。

这些数据类型各不相同，无法使用数组进行统一管理。

传统的解决方法

尝试1：单独定义多个变量存储，实现需求。但是，多个变量，不便于数据的管理。

尝试2：使用数组，它是一组具有相同类型的数据的集合。但在编程中，往往还需要一组类型不同的数据，例如猫的名字使用字符串、年龄是int，颜色是字符串，因为数据类型不同，不能用一个数组来存放。

尝试3：C语言提供了结构体。使用结构体，内部可以定义多个不同类型的变量作为其成员。

什么是结构体

C 语言提供了 struct关键字，允许自定义复合数据类型，将不同类型的值组合在一起，这种类型称为结构体（structure）类型。

C 语言没有其他语言的对象(object)和类(class)的概念，struct 结构很大程度上提供了对象和类的功能。

其实大家在HarmonyOS开发中，是不是也经常使用struct关键字？

结构体的声明

构建一个结构体类型的一般格式：

struct 结构体名{ 
    数据类型1 成员名1;   //分号结尾
    数据类型2 成员名2; 
    ……
    数据类型n 成员名n;
}; //注意最后有一个分号

比如定义一个学员：

struct Student{       // 定义结构体：学生
    int id;           //学号
    char name[20];    //姓名
    char gender;      //性别
    char address[50]; //家庭住址
}; 

结构体变量和调用

定义了新的数据类型以后，就可以声明该类型的变量，这与声明其他类型变量的写法是一样的。

声明结构体变量格式1：

struct 结构体类型名称 结构体变量名;

注意，声明自定义类型的变量时，类型名前面，不要忘记加上 struct 关键字。

举例：

struct Student stu1;

调用结构体变量的成员：

结构体变量名.成员名 [= 常量或变量值]

举例：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {

    struct Student stu1; //声明结构体变量
 
    //调用结构体成员
    stu1.id = 1001;
    //stu1.name = "Tom"; //报错，不能直接通过赋值运算符来给字符数组赋值
    strcpy(stu1.name, "Tony");
    stu1.gender = 'M';
    strcpy(stu1.address, "北京市海淀区五道口");

    printf("id = %d,name = %s,gender = %c,address = %s\n", 
           stu1.id, stu1.name, stu1.gender, stu1.address);

    return 0;
}

说明：

1）先声明了一个 struct Student类型的变量 stu1，这时编译器就会为 stu1 分配内存，接着就可以为 stu1 的不同属性赋值。可以看到，struct 结构的属性通过点（ . ）来表示，比如 id 属性要写成 stu1.id。

2）字符数组是一种特殊的数组，直接改掉字符数组名的地址会报错，因此不能直接通过赋值运算符来对它进行赋值。你可以使用字符串库函数 strcpy() 来进行字符串的复制操作。

声明结构体变量格式2：

除了逐一对属性赋值，也可以使用大括号，一次性对 struct 结构的所有属性赋值。

此时，初始化的属性个数最好与结构体中成员个数相同，且成员的先后顺序一一对应。格式：

struct 结构体名 结构体变量={初始化数据};

声明结构体变量格式3：

方式2中大括号里面的值的顺序，必须与 struct 类型声明时属性的顺序一致。

此时，可以为每个值指定属性名。

格式：

struct 结构体名 结构体变量={.成员1=xxx,.成员2=yyy,...};

声明结构体变量格式4： 声明类型的同时定义变量

struct 的数据类型声明语句与变量的声明语句，可以合并为一个语句。格式：

struct 结构体名 {
    成员列表
} 变量名列表;

声明结构体变量格式5： 不指定类型名而直接定义结构体类型变量

如果类型标识符（比如Student、Circle、Employee等）只用在声明时这一个地方，后面不再用到，那就可以将类型名省略。 该结构体称为匿名结构体。

格式：

struct {
    成员列表;
} 变量名列表;

声明结构体变量格式6： 使用 typedef 命令

使用 typedef 可以为 struct 结构指定一个别名，这样使用起来更简洁。

区分

区分三个概念：结构体、结构体变量、结构体变量的成员。

• 结构体是自定义的数据类型，表示的是一种数据类型。

• 结构体变量代表一个具体变量。类比：

  int num1 ; // int 是数据类型, 而num1是一个具体的int变量
  
  struct Car car1; // Car 是结构体数据类型，而car1是一个Car变量
  

• Car 就像一个“汽车图纸”，生成出来的具体的一辆辆汽车，就类似于一个个的结构体变量。这些结构体变量都含有相同的成员，将结构体变量的成员比作“零件”，同一张图纸生产出来的零件的作用都是一样的。

好啦，就到这里吧，今天最后一天班，就正式放假啦，提前祝大家，新年快乐哈，今年不断更！关注我！