C语言结构体(struct)详解


引言
在C语言中,结构体(struct)是一种自定义的复合数据类型,它允许我们将多个不同类型的变量组合成一个整体。结构体在编程中经常用于表示具有多个属性的复杂对象,如学生信息、员工记录等。本文将详细介绍C语言结构体的定义、初始化和使用。
1. 结构体的定义
结构体的定义使用struct关键字,后面跟着结构体的名称和结构体成员列表。结构体成员可以是任何有效的C语言数据类型,包括基本数据类型、指针、数组等。下面是一个简单的示例,定义一个表示学生的结构体:
c
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struct Student {
    char name[50]; // 学生姓名
    int age;       // 学生年龄
    float score;   // 学生成绩
};
在这个示例中,我们定义了一个名为Student的结构体,它包含三个成员:name(字符数组,用于存储学生姓名)、age(整型,用于存储学生年龄)和score(浮点型,用于存储学生成绩)。
2. 结构体的初始化
在C语言中,可以使用多种方式初始化结构体变量。以下是一些示例:
2.1 在定义时初始化
可以在定义结构体变量的同时初始化其成员。这需要使用花括号{},并按结构体成员的顺序依次赋值。
c
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struct Student stu1 = {"Tom", 18, 90.5};
在这个示例中,我们定义了一个名为stu1的Student结构体变量,并在定义时初始化了其成员。
2.2 使用函数初始化
还可以编写一个函数来初始化结构体变量。这个函数接受一个指向结构体变量的指针作为参数,并使用该指针来访问和修改结构体成员。
c
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void initStudent(struct Student *stu, char *name, int age, float score) {
    strcpy(stu->name, name);
    stu->age = age;
    stu->score = score;
}

// 使用示例
struct Student stu2;
initStudent(&stu2, "Jerry", 19, 88.0);
在这个示例中,我们定义了一个名为initStudent的函数,它接受一个指向Student结构体变量的指针以及三个参数(学生姓名、年龄和成绩)。在函数内部,我们使用指针来访问和修改结构体成员。然后,我们定义了一个名为stu2的Student结构体变量,并使用initStudent函数来初始化它。
3. 结构体的使用
一旦我们定义了结构体并初始化了结构体变量,就可以像使用其他变量一样使用结构体变量了。以下是一些示例:
c
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#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    struct Student stu1 = {"Tom", 18, 90.5};
    struct Student stu2;
    initStudent(&stu2, "Jerry", 19, 88.0);

    printf("学生1信息:\n");
    printf("姓名:%s\n", stu1.name);
    printf("年龄:%d\n", stu1.age);
    printf("成绩:%.1f\n", stu1.score);

    printf("学生2信息:\n");
    printf("姓名:%s\n", stu2.name);
    printf("年龄:%d\n", stu2.age);
    printf("成绩:%.1f\n", stu2.score);

    return 0;
}
在这个示例中,我们定义了两个Student结构体变量stu1和stu2,并使用不同的方式初始化了它们。然后,我们使用结构体成员访问运算符.来访问和打印结构体成员的值。
4. 总结
结构体是C语言中一种重要的复合数据类型,它允许我们将多个不同类型的变量组合成一个整体。通过结构体,我们可以更方便地表示具有多个属性的复杂对象,并在程序中处理这些对象。本文介绍了C语言结构体的定义、初始化和使用,希望对你有所帮助。

### C语言中的结构体详细用法 #### 什么是结构体结构体是一种用户自定义的数据类型,能够将不同类型的数据组合在一起形成一个新的复合数据类型。这种特性使得程序员可以更方便地组织和管理复杂的数据。 #### 定义结构体 结构体可以通过`struct`关键字定义。以下是基本语法: ```c struct 结构体名称 { 数据类型 成员1; 数据类型 成员2; ... }; ``` 例如: ```c struct Point { int x; int y; }; ``` 这里定义了一个名为 `Point` 的结构体,包含两个整型成员变量 `x` 和 `y`[^1]。 #### 初始化结构体 结构体可以在声明时直接初始化,也可以在之后逐一赋值。以下是一个例子: ```c // 声明并初始化结构体 struct Book { char title[50]; char author[50]; char grade; int pages; float price; }; // 方法一:直接初始化 struct Book myBook = {"C Programming", "Nikita", 'A', 300, 500.00}[^3]; // 方法二:逐个赋值 struct Book anotherBook; strcpy(anotherBook.title, "Advanced C"); strcpy(anotherBook.author, "John Doe"); anotherBook.grade = 'B'; anotherBook.pages = 400; anotherBook.price = 600.00; ``` #### 访问结构体成员 通过`.`运算符访问结构体的成员。例如: ```c printf("Title: %s\n", myBook.title); myBook.pages += 50; // 修改页数 ``` 如果使用的是结构体指针,则需要用箭头运算符 (`->`) 来访问其成员。例如: ```c struct Student { char name[50]; int age; }; int main() { struct Student *ptr; ptr = (struct Student *)malloc(sizeof(struct Student)); strcpy(ptr->name, "张三"); ptr->age = 20; printf("Name: %s, Age: %d\n", ptr->name, ptr->age); free(ptr); return 0; } ``` 此代码展示了如何利用动态内存分配创建结构体实例,并通过指针访问其成员[^2]。 #### 使用typedef简化结构体声明 为了减少重复输入`struct`关键字,通常会结合`typedef`一起使用。例如: ```c typedef struct { int id; double score; } Record; Record r1 = {1, 95.5}; ``` 这样可以直接使用`Record`代替完整的`struct`定义[^5]。 #### 动态内存分配与释放 对于较大的结构体或者不确定大小的情况下,推荐采用动态内存分配技术。这不仅节省空间还能提升性能。下面展示了一种常见做法: ```c #include <stdlib.h> #include <string.h> struct Employee { char name[100]; double salary; }; void createEmployee(struct Employee **empPtr) { (*empPtr) = (struct Employee *)malloc(sizeof(struct Employee)); if ((*empPtr)) { strcpy((*empPtr)->name, "Alice"); (*empPtr)->salary = 75000.0; } } int main() { struct Employee *employee = NULL; createEmployee(&employee); if (employee != NULL) { printf("Employee Name: %s\nSalary: %.2f\n", employee->name, employee->salary); free(employee); // 不再需要时记得释放资源 } return 0; } ``` 该片段说明了如何安全有效地申请及清理堆上的存储区域[^4]。 #### 函数间传递结构体 既可以按值传入也能借助地址形式传送整个结构体给其他函数处理。前者适用于小型实体;后者则更适合较大规模的对象因为只复制引用而非实际内容本身从而节约开销。 --- ###
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