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C語言中的結構體的入門學習教程

 更新時間：2015年12月02日 16:30:59   作者：秦偉H  
這篇文章主要介紹了C語言中的結構體的入門學習教程,以struct語句定義的結構體是C語言編程中的重要基礎,需要的朋友可以參考下

C語言中數(shù)組允許定義類型的變量，可容納相同類型的多個數(shù)據(jù)項，但結構體在C語言編程中，它允許定義不同種類的數(shù)據(jù)項可供其他用戶定義的數(shù)據(jù)類型。

結構是用來代表一個記錄，假設要跟蹤圖書館的書籍?？赡芤櫽嘘P每本書以下屬性：

  • Title - 標題
  • Author - 作者
  • Subject - 科目
  • Book ID - 編號

定義結構體
定義一個結構體，必須使用結構體的struct語句。該struct語句定義了一個新的數(shù)據(jù)類型，程序不止一個成員。struct語句的格式是這樣的：

struct [structure tag]
{
  member definition;
  member definition;
  ...
  member definition;
} [one or more structure variables];

結構體(structure)標簽是可選的，每個成員的定義是一個正常的變量定義，如 int i; 或 float f; 或任何其他有效的變量的定義。在結構的定義的結尾，最后的分號之前，可以指定一個或多個結構變量，但它是可選的。這里是聲明書(Book)的結構方式：

struct Books
{
  char title[50];
  char author[50];
  char subject[100];
  int  book_id;
} book;

訪問結構體成員
要訪問結構體的任何成員，我們使用成員訪問運算符（.）成員訪問運算符是編碼作為結構體變量名，并且希望訪問結構體部件。使用struct關鍵字來定義結構體類型的變量。以下為例子來解釋結構的用法：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
struct Books
{
  char title[50];
  char author[50];
  char subject[100];
  int  book_id;
};
 
int main( )
{
  struct Books Book1;    /* Declare Book1 of type Book */
  struct Books Book2;    /* Declare Book2 of type Book */
 
  /* book 1 specification */
  strcpy( Book1.title, "C Programming");
  strcpy( Book1.author, "Nuha Ali"); 
  strcpy( Book1.subject, "C Programming Tutorial");
  Book1.book_id = 6495407;

  /* book 2 specification */
  strcpy( Book2.title, "Telecom Billing");
  strcpy( Book2.author, "Zara Ali");
  strcpy( Book2.subject, "Telecom Billing Tutorial");
  Book2.book_id = 6495700;
 
  /* print Book1 info */
  printf( "Book 1 title : %s
", Book1.title);
  printf( "Book 1 author : %s
", Book1.author);
  printf( "Book 1 subject : %s
", Book1.subject);
  printf( "Book 1 book_id : %d
", Book1.book_id);

  /* print Book2 info */
  printf( "Book 2 title : %s
", Book2.title);
  printf( "Book 2 author : %s
", Book2.author);
  printf( "Book 2 subject : %s
", Book2.subject);
  printf( "Book 2 book_id : %d
", Book2.book_id);

  return 0;
}

讓我們編譯和運行上面的程序，這將產生以下結果：

Book 1 title : C Programming
Book 1 author : Nuha Ali
Book 1 subject : C Programming Tutorial
Book 1 book_id : 6495407
Book 2 title : Telecom Billing
Book 2 author : Zara Ali
Book 2 subject : Telecom Billing Tutorial
Book 2 book_id : 6495700

結構體作為函數(shù)參數(shù)
可以傳遞一個結構作為函數(shù)的參數(shù)，非常類似傳遞任何其他變量或指針。訪問可以象在上面的例子已經訪問類似結構變量的方式：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
struct Books
{
  char title[50];
  char author[50];
  char subject[100];
  int  book_id;
};

/* function declaration */
void printBook( struct Books book );
int main( )
{
  struct Books Book1;    /* Declare Book1 of type Book */
  struct Books Book2;    /* Declare Book2 of type Book */
 
  /* book 1 specification */
  strcpy( Book1.title, "C Programming");
  strcpy( Book1.author, "Nuha Ali"); 
  strcpy( Book1.subject, "C Programming Tutorial");
  Book1.book_id = 6495407;

  /* book 2 specification */
  strcpy( Book2.title, "Telecom Billing");
  strcpy( Book2.author, "Zara Ali");
  strcpy( Book2.subject, "Telecom Billing Tutorial");
  Book2.book_id = 6495700;
 
  /* print Book1 info */
  printBook( Book1 );

  /* Print Book2 info */
  printBook( Book2 );

  return 0;
}
void printBook( struct Books book )
{
  printf( "Book title : %s
", book.title);
  printf( "Book author : %s
", book.author);
  printf( "Book subject : %s
", book.subject);
  printf( "Book book_id : %d
", book.book_id);
}

讓我們編譯和運行上面的程序，這將產生以下結果：

Book title : C Programming
Book author : Nuha Ali
Book subject : C Programming Tutorial
Book book_id : 6495407
Book title : Telecom Billing
Book author : Zara Ali
Book subject : Telecom Billing Tutorial
Book book_id : 6495700

指針結構
非常相似定義指針結構，來定義指向任何其他變量，如下所示：

struct Books *struct_yiibaier;

現(xiàn)在，可以存儲結構變量的地址在上面定義的指針變量。為了找到一個結構變量的地址，將使用運算符&在結構體的名字之前，如下所示：

struct_yiibaier = &Book1;

訪問使用一個指向結構的結構的成員，必須使用  -> 運算符如下：

struct_yiibaier->title;

讓我們重新寫上面的例子中使用結構指針，希望這將能夠讓我們更容易地理解概念：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
struct Books
{
  char title[50];
  char author[50];
  char subject[100];
  int  book_id;
};

/* function declaration */
void printBook( struct Books *book );
int main( )
{
  struct Books Book1;    /* Declare Book1 of type Book */
  struct Books Book2;    /* Declare Book2 of type Book */
 
  /* book 1 specification */
  strcpy( Book1.title, "C Programming");
  strcpy( Book1.author, "Nuha Ali"); 
  strcpy( Book1.subject, "C Programming Tutorial");
  Book1.book_id = 6495407;

  /* book 2 specification */
  strcpy( Book2.title, "Telecom Billing");
  strcpy( Book2.author, "Zara Ali");
  strcpy( Book2.subject, "Telecom Billing Tutorial");
  Book2.book_id = 6495700;
 
  /* print Book1 info by passing address of Book1 */
  printBook( &Book1 );

  /* print Book2 info by passing address of Book2 */
  printBook( &Book2 );

  return 0;
}
void printBook( struct Books *book )
{
  printf( "Book title : %s
", book->title);
  printf( "Book author : %s
", book->author);
  printf( "Book subject : %s
", book->subject);
  printf( "Book book_id : %d
", book->book_id);
}

讓我們編譯和運行上面的程序，這將產生以下結果：

Book title : C Programming
Book author : Nuha Ali
Book subject : C Programming Tutorial
Book book_id : 6495407
Book title : Telecom Billing
Book author : Zara Ali
Book subject : Telecom Billing Tutorial
Book book_id : 6495700

位字段
位字段允許數(shù)據(jù)在一個結構體包裝。這是特別有用的，當內存或存儲數(shù)據(jù)非常寶貴。典型的例子：

包裝幾個對象到一個機器語言。例如1位標志能夠壓縮長度

讀取外部的文件格式 - 非標準的文件格式可以讀出。例如： 9位整數(shù)。

C語言允許我們通過結構定義:bit 長度的變量之后。例如：

struct packed_struct {
 unsigned int f1:1;
 unsigned int f2:1;
 unsigned int f3:1;
 unsigned int f4:1;
 unsigned int type:4;
 unsigned int my_int:9;
} pack;

在這里，packed_struct包含6個成員：四個1位標志s f1..f3, 一個 4 位類型和9位my_int。

C語言自動包裝上述位字段盡可能緊湊，條件是字段的最大長度小于或等于計算機的整數(shù)字長。如果不是這種情況，那么一些編譯器可以允許，而其他將重疊存儲在下一個字段的存儲器。

指針和數(shù)組：
這是永遠繞不開的話題，首先是引用：

    struct stuff *ref = &Huqinwei;
    ref->age = 100;
    printf("age is:%d\n",Huqinwei.age);

打印可見變化
指針也是一樣的

    struct stuff *ptr;
    ptr->age = 200;
    printf("age is:%d\n",Huqinwei.age);

結構體也不能免俗，必須有數(shù)組：

struct test{
    int a[3];
    int b;
};
//對于數(shù)組和變量同時存在的情況，有如下定義方法：
    struct test student[3] =   {{{66,77,55},0},
                    {{44,65,33},0},
                    {{46,99,77},0}};
//特別的，可以簡化成：
    struct test student[3] =    {{66,77,55,0},
                    {44,65,33,0},
                    {46,99,77,0}};

變長結構體：
可以變長的數(shù)組

#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));
}

運行結果

size of struct changeable : 4
size of pchangeable : 4
pchangeable2->iCnt : 20
hello world
size of pchangeable2 : 4

結構體本身長度就是一個int長度（這個int值通常只為了表示后邊的數(shù)組長度），后邊的數(shù)組長度不計算在內，但是該數(shù)組可以直接使用。
（說后邊是個指針吧？指針也占長度！這個是不占的！原理很簡單，這個東西完全是數(shù)組后邊的尾巴，malloc開辟的是一片連續(xù)空間。其實這不應該算一個機制，感覺應該更像一個技巧吧）

結構體嵌套：
結構體嵌套其實沒有太意外的東西，只要遵循一定規(guī)律即可：

//對于“一錘子買賣”，只對最終的結構體變量感興趣，其中A、B也可刪，不過最好帶著
struct A{ 
    struct B{
       int c;
    }
    b;
}
a;
//使用如下方式訪問：
a.b.c = 10;

特別的,可以一邊定義結構體B，一邊就使用上：

struct A{
    struct B{
        int c;
    }b;

    struct B sb;

}a;

使用方法與測試：

    a.b.c = 11;
    printf("%d\n",a.b.c);
    a.sb.c = 22;
    printf("%d\n",a.sb.c);

結果無誤。

 

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