C语言结构体常见使用以及使用方法

来源：互联网发布：dnf客户端源码编辑：程序博客网时间：2024/05/21 01:55

今天复习一下struct，顺便挖掘一下以前没注意的小细节：

基本定义：结构体，通俗讲就像是打包封装，把一些有共同特征（比如同属于某一类事物的属性，往往是某种业务相关属性的聚合）的变量封装在内部，通过一定方法访问修改内部变量。

结构体定义：

第一种：只有结构体定义

[cpp] view plain copy
struct stuff{  
        char job[20];  
        int age;  
        float height;  
};  

第二种：附加该结构体类型的“结构体变量”的初始化的结构体定义

[cpp] view plain copy
//直接带变量名Huqinwei  
struct stuff{  
        char job[20];  
        int age;  
        float height;  
}Huqinwei;  

也许初期看不习惯容易困惑，其实这就相当于：

[cpp] view plain copy
struct stuff{  
        char job[20];  
        int age;  
        float height;  
};  
struct stuff Huqinwei;  

第三种：如果该结构体你只用一个变量Huqinwei，而不再需要用

[cpp] view plain copy
struct stuff yourname;  

去定义第二个变量。

那么，附加变量初始化的结构体定义还可进一步简化出第三种：

[cpp] view plain copy
struct{  
        char job[20];  
        int age;  
        float height;  
}Huqinwei;  

把结构体名称去掉，这样更简洁，不过也不能定义其他同结构体变量了——至少我现在没掌握这种方法。

结构体变量及其内部成员变量的定义及访问：

绕口吧？要分清结构体变量和结构体内部成员变量的概念。

就像刚才的第二种提到的，结构体变量的声明可以用：

[cpp] view plain copy
struct stuff yourname;  

其成员变量的定义可以随声明进行：

[cpp] view plain copy
struct stuff Huqinwei = {"manager",30,185};  

也可以考虑结构体之间的赋值：

[cpp] view plain copy
        struct stuff faker = Huqinwei;  
//或    struct stuff faker2;  
//      faker2 = faker;  
打印，可见结构体的每一个成员变量一模一样  

如果不使用上边两种方法，那么成员数组的操作会稍微麻烦（用for循环可能好点）

[cpp] view plain copy
Huqinwei.job[0] = 'M';  
Huqinwei.job[1] = 'a';  
Huqinwei.age = 27;  
nbsp;Huqinwei.height = 185;  

结构体成员变量的访问除了可以借助符号"."，还可以用"->"访问（下边会提）。

引用（C++）、指针和数组：

首先是引用和指针：

[cpp] view plain copy
int main()  
{  
        struct stuff Huqinwei;  
  
        struct stuff &ref = Huqinwei;  
        ref.age = 100;  
        printf("Huqinwei.age is %d\n",Huqinwei.age);  
        printf("ref.age is %d\n",ref.age);  
  
        struct stuff *ptr = &Huqinwei;  
        ptr->age = 200;  
        printf("Huqinwei.age is %d\n",Huqinwei.age);  
        printf("ptr->age is %d\n",Huqinwei.age);  
//既然都写了，把指针引用也加上吧  
        struct stuff *&refToPtr = ptr;  
        refToPtr->age = 300;  
        printf("Huqinwei.age is %d\n",Huqinwei.age);  
        printf("refToPtr->age is %d\n",refToPtr->age);  
  
  
}  

更正：之前给引用的初始化语句写错了，而且没注明引用是纯C中没有的东西（在这么个以C为幌子的博客中）。

引用是C++特有的一个机制，必须靠编译器支撑，至于引用转换到C中本质是什么，我有个帖子写过

结构体也不能免俗，必须有数组：

[cpp] view plain copy
struct test{  
        int a[3];  
        int b;  
};  
//对于数组和变量同时存在的情况，有如下定义方法：  
        struct test student[3] =      {{{66,77,55},0},  
                                        {{44,65,33},0},  
                                        {{46,99,77},0}};  
//特别的，可以简化成：  
        struct test student[3] =       {{66,77,55,0},  
                                        {44,65,33,0},  
                                        {46,99,77,0}};  

变长结构体

可以变长的数组

[cpp] view plain copy
#include <stdio.h>  
#include <malloc.h>  
#include <string.h>  
typedef struct changeable{  
        int iCnt;  
        char pc[0];  
}schangeable;  
  
main(){  
        printf("size of struct changeable : %d\n",sizeof(schangeable));  
  
        schangeable *pchangeable = (schangeable *)malloc(sizeof(schangeable) + 10*sizeof(char));  
        printf("size of pchangeable : %d\n",sizeof(pchangeable));  
  
        schangeable *pchangeable2 = (schangeable *)malloc(sizeof(schangeable) + 20*sizeof(char));  
        pchangeable2->iCnt = 20;  
        printf("pchangeable2->iCnt : %d\n",pchangeable2->iCnt);  
        strncpy(pchangeable2->pc,"hello world",11);  
        printf("%s\n",pchangeable2->pc);  
        printf("size of pchangeable2 : %d\n",sizeof(pchangeable2));  
}  

运行结果

[cpp] view plain copy
size of struct changeable : 4  
size of pchangeable : 4  
pchangeable2->iCnt : 20  
hello world  
size of pchangeable2 : 4  

结构体本身长度就是一个int长度（这个int值通常只为了表示后边的数组长度），后边的数组长度不计算在内，但是该数组可以直接使用。

（说后边是个指针吧？指针也占长度！这个是不占的！原理很简单，这个东西完全是数组后边的尾巴，malloc开辟的是一片连续空间。其实这不应该算一个机制，感觉应该更像一个技巧吧）

20160405补充：

非弹性数组不能用"char a[]"这种形式定义弹性（flexible）变量，必须明确大小。

弹性数组在结构体中，下面的形式是唯一允许的：

[cpp] view plain copy
struct s  
{  
        int a;  
        char b[] ;  
};  

顺序颠倒会让b和a数据重合，会在编译时不通过。

char b[] = "hell";也不行（C和C++都不行）

少了整型变量a又会让整个结构体长度为0，compiler不允许编译通过！不同的是，其实C++形式上是允许空结构体的，本质上是通过机制避免了纯空结构体和类对象，自动给空结构体对象分配一个字节（sizeof（）返回1）方便区分对象，避免地址重合！所以呢，C如果有空结构体，定义两个（或一打，或干脆一个数组）该结构体的变量（对象），地址是完全一样的！·！！！！！！！！调试看程序运行，这些语句其实都被当屁放了，根本没有运行，没有实际意义，C压根不支持空结构体这种东西（或者说我也没想好什么场合有用）

[cpp] view plain copy
struct s2  
{  
//      char a[]  = "hasd" ;  
//      int c;  
};  
int main()  
{  
        struct s2 s22;  
        struct s2 s23;  
        struct s2 s24;  
        struct s2 s25;  
}  

例外的是，C++唯独不给带弹性数组的结构体分配空间（可能怕和变长结构体机制产生某种冲突，比如大小怎么算）:

[cpp] view plain copy
struct s  
{  
        char b[] ;  
};  

[cpp] view plain copy
struct s  
{  
//        char b[] ;  
};  

C++中两者是不一样的，空的结构体反而“大”（sizeof()返回1）

20160321补充：这个机制利用了一个非常重要的特性——数组和指针的区别！数组和指针在很多操作上是一样的，但是本质不一样。最直观的，指针可以改指向，数组不可以，因为数组占用的每一个内存地址都用来保存变量或者对象，而指针占用的内存地址保存的是一个地址，数组没有单独的保存指向地址的这样一个结构。数组的位置是固定的，正如指针变量自身的位置也是固定的，改的是指针的值，是指向的目标地址，而因为数组不存储目标地址，所以改不了指向。企图把地址强制赋值给数组的话，也只是说把指针赋值给数组，类型不兼容。

结构体嵌套：

结构体嵌套其实没有太意外的东西，只要遵循一定规律即可：

[cpp] view plain copy
//对于“一锤子买卖”，只对最终的结构体变量感兴趣，其中A、B也可删，不过最好带着  
struct A{   
        struct B{  
             int c;  
        }  
        b;  
}  
a;  
//使用如下方式访问：  
a.b.c = 10;   

特别的,可以一边定义结构体B，一边就使用上：

[cpp] view plain copy
struct A{  
        struct B{  
                int c;  
        }b;  
  
        struct B sb;  
  
}a;  

使用方法与测试：

[cpp] view plain copy
        a.b.c = 11;  
        printf("%d\n",a.b.c);  
        a.sb.c = 22;  
        printf("%d\n",a.sb.c);  
结果无误。   

但是如果嵌套的结构体B是在A内部才声明的，并且没定义一个对应的对象实体b，这个结构体B的大小还是不算进结构体A中。

结构体与函数：

关于传参，首先：

[cpp] view plain copy
void func(int);  
func(a.b.c);  

把结构体中的int成员变量当做和普通int变量一样的东西来使用，是不用脑子就想到的一种方法。

另外两种就是传递副本和指针了：

[cpp] view plain copy
//struct A定义同上  
//设立了两个函数，分别传递struct A结构体和其指针。  
void func1(struct A a){  
        printf("%d\n",a.b.c);  
}  
void func2(struct A* a){  
        printf("%d\n",a->b.c);  
}  
main(){  
        a.b.c = 112;  
        struct A * pa;  
        pa = &a;  
        func1(a);  
        func2(&a);  
        func2(pa);  
}  

占用内存空间：

struct结构体，在结构体定义的时候不能申请内存空间，不过如果是结构体变量，声明的时候就可以分配——两者关系就像C++的类与对象，对象才分配内存（不过严格讲，作为代码段，结构体定义部分“.text”真的就不占空间了么？当然，这是另外一个范畴的话题）。

结构体的大小通常（只是通常）是结构体所含变量大小的总和，下面打印输出上述结构体的size：

[cpp] view plain copy
        printf("size of struct man:%d\n",sizeof(struct man));  
        printf("size:%d\n",sizeof(Huqinwei));  
结果毫无悬念，都是28：分别是char数组20，int变量4，浮点变量4.   

下边说说不通常：

对于结构体中比较小的成员，可能会被强行对齐，造成空间的空置，这和读取内存的机制有关，为了效率。通常32位机按4字节对齐，小于的都当4字节，有连续小于4字节的，可以不着急对齐，等到凑够了整，加上下一个元素超出一个对齐位置，才开始调整，比如3+2或者1+4，后者都需要另起（下边的结构体大小是8bytes），相关例子就多了，不赘述。

[cpp] view plain copy
struct s  
{  
char a;  
short b;  
int c;  
}  

相应的，64位机按8字节对齐。不过对齐不是绝对的，用#pragma pack()可以修改对齐，如果改成1，结构体大小就是实实在在的成员变量大小的总和了。

和C++的类不一样，结构体不可以给结构体内部变量初始化，。

如下，为错误示范：

[cpp] view plain copy
#include<stdio.h>  
//直接带变量名Huqinwei  
struct stuff{  
//      char job[20] = "Programmer";  
//      char job[];  
//      int age = 27;  
//      float height = 185;  
}Huqinwei;  

PS：结构体的声明也要注意位置的，作用域不一样。

C++的结构体变量的声明定义和C有略微不同，说白了就是更“面向对象”风格化，要求更低。

那么熟悉了常用方法，都要注意哪些常犯错误呢，见C语言结构体常见错误。

结构的定义

定义一个结构的一般形式为：

struct 结构名

{

成员表列

}

成员表由若干个成员组成，每个成员都是该结构的一个组成部分。

对每个成员也必须作类型说明。

例如：

struct stu

{

int num;

char name[20];

int age;

}

结构类型变量的说明

结构体定义并不是定义一个变量，而是定义了一种数据类型，这种类型是你定义的，它可以和语言本身所自有的简单数据类型一样使用（如 int ）。

结构体本身并不会被作为数据而开辟内存，真正作为数据而在内存中存储的是这种结构体所定义的变量。

一个结构体变量占多大内存空间呢?这是由这种结构体类型的定义决定的，可以想象为了同时存储结构体的每一个成员，那么结构体变量的存储大小，就应该是所有分量的存储空间的总合。
说明结构变量有以下三种方法。以上面定义的stu为例来加以说明。

先定义结构，再说明结构变量。如：

struct stu

{

int num;

char name[20];

int age;

};

struct stu boy1,boy2;

说明了两个变量boy1和boy2为stu结构类型。

也可以用宏定义使一个符号常量来表示一个结构类型，例如：

#define STU struct stu

STU

{

int num;

char name[20];

int age;

};

STU boy1,boy2;

在定义结构类型的同时说明结构变量。例如：

struct stu

{

int num;

char name[20];

int age;

}boy1,boy2;

直接说明结构变量。

例如：

struct

{

int num;

char name[20];

int age;

}boy1,boy2;

第三种方法与第二种方法的区别在于第三种方法中省去了结构名，而直接给出结构变量。

说明了boy1,boy2变量为stu类型后，即可向这两个变量中的各个成员赋值。

在上述stu结构定义中，所有的成员都是基本数据类型或数组类型。成员也可以又是一个结构，即构成了嵌套的结构。

例如：

struct date{

int month;

int day;

int year;

}

struct{

int num;

char name[20];

struct date birthday;

}boy1,boy2;

使用结构变量成员的一般形式是：

结构变量名.成员名

例如：

boy1.num

/*即第一个人的学号　*/

如果成员本身又是一个结构则必须逐级找到最低级的成员才能使用。

例如：boy1.birthday.month

即第一个人出生的月份成员可以在程序中单独使用，与普通变量完全相同。

结构变量的初始化：类似多维数组的初始化。

结构变量的赋值

你可对结构体变量的成员逐个赋值，这种方式和数组相像，数组就是逐个元素逐一赋值（对于数组，除非初始化，否则你别无选择，只能这样赋值）。不同于数组，标准C中结构体变量可以整体赋值。

例一：

#include <stdio.h>

int main(void)

{

struct student

{

long int num;

int age;

char* name;

}st1={200,18,"zhangsan"};

struct student st2,st3;

printf(" NO. age name /n");

printf(" %ld %d %s/n",st1.num,st1.age,st1.name);

getch();

st2.num=199;

st2.age=19;

st2.name="lisi";

printf(" %ld %d %s/n",st2.num,st2.age,st2.name);

getch();

st3=st2;

printf(" %ld %d %s/n",st3.num,st3.age,st3.name);

getch();

printf("/n/n struct student:%d",sizeof(struct student));

getch();

return 0;

}

例二：

#include <stdio.h>

#include <conio.h>

struct birth

{

int year;

int month;

int day;

};

struct student

{

long int num;

struct birth birthday;

char* name;

}st1={200,{1988,8,8},"zhangsan"};

int main(void)

{

struct student st2;

st2=st1;

printf(" %ld %s %d/n",st2.num,st2.name,sizeof(int));

printf(" year: %d month: %d month: %d/n",

st2.birthday.year,

st2.birthday.month,

st2.birthday.day);

getch();

return 0;

}

注意

当你的结构体变量中有存放多个字符的成员，建议你将它定义为数组（比如前面的姓名成员，不知道数组该开辟多大时，也可以定义为指针）。原因是指针变量不能存放实际数据，仅仅是地址。

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结构变量的初始化： 类似多维数组的初始化。

结构变量的初始化：类似多维数组的初始化。