詳解C語言中結(jié)構(gòu)體的自引用和相互引用
結(jié)構(gòu)體的自引用(self reference),就是在結(jié)構(gòu)體內(nèi)部,包含指向自身類型結(jié)構(gòu)體的指針。
結(jié)構(gòu)體的相互引用(mutual reference),就是說在多個(gè)結(jié)構(gòu)體中,都包含指向其他結(jié)構(gòu)體的指針。
1. 自引用 結(jié)構(gòu)體
1.1 不使用typedef時(shí)
錯(cuò)誤的方式:
struct tag_1{ struct tag_1 A; /* 結(jié)構(gòu)體 */ int value; };
這種聲明是錯(cuò)誤的,因?yàn)檫@種聲明實(shí)際上是一個(gè)無限循環(huán),成員b是一個(gè)結(jié)構(gòu)體,b的內(nèi)部還會(huì)有成員是結(jié)構(gòu)體,依次下去,無線循環(huán)。在分配內(nèi)存的時(shí)候,由于無限嵌套,也無法確定這個(gè)結(jié)構(gòu)體的長度,所以這種方式是非法的。
正確的方式: (使用指針):
struct tag_1{ struct tag_1 *A; /* 指針 */ int value; };
由于指針的長度是確定的(在32位機(jī)器上指針長度為4),所以編譯器能夠確定該結(jié)構(gòu)體的長度。
1.2 使用typedef 時(shí)
錯(cuò)誤的方式:
typedef struct { int value; NODE *link; /* 雖然也使用指針,但這里的問題是:NODE尚未被定義 */ } NODE;
這里的目的是使用typedef為結(jié)構(gòu)體創(chuàng)建一個(gè)別名NODEP。但是這里是錯(cuò)誤的,因?yàn)轭愋兔淖饔糜蚴菑恼Z句的結(jié)尾開始,而在結(jié)構(gòu)體內(nèi)部是不能使用的,因?yàn)檫€沒定義。
正確的方式:有三種,差別不大,使用哪種都可以。
/* 方法一 */ typedef struct tag_1{ int value; struct tag_1 *link; } NODE; /* 方法二 */ struct tag_2; typedef struct tag_2 NODE; struct tag_2{ int value; NODE *link; }; /* 方法三 */ struct tag_3{ int value; struct tag *link; }; typedef struct tag_3 NODE;
2. 相互引用 結(jié)構(gòu)體
錯(cuò)誤的方式:
typedef struct tag_a{ int value; B *bp; /* 類型B還沒有被定義 */ } A; typedef struct tag_b{ int value; A *ap; } B;
錯(cuò)誤的原因和上面一樣,這里類型B在定義之 前 就被使用。
正確的方式:(使用“不完全聲明”)
/* 方法一 */ struct tag_a{ struct tag_b *bp; /* 這里struct tag_b 還沒有定義,但編譯器可以接受 */ int value; }; struct tag_b{ struct tag_a *ap; int value; }; typedef struct tag_a A; typedef struct tag_b B; /* 方法二 */ struct tag_a; /* 使用結(jié)構(gòu)體的不完整聲明(incomplete declaration) */ struct tag_b; typedef struct tag_a A; typedef struct tag_b B; struct tag_a{ struct tag_b *bp; /* 這里struct tag_b 還沒有定義,但編譯器可以接受 */ int value; }; struct tag_b{ struct tag_a *ap; int value; };
3.實(shí)例:
應(yīng)用結(jié)構(gòu)體指針變量,打印結(jié)構(gòu)體成員變量的信息。
#include <stdio.h> struct Point { double x; /*x坐標(biāo)*/ double y; /*y坐標(biāo)*/ double z; /*z坐標(biāo)*/ }; int main() { struct Point oPoint1={100,100,0}; struct Point oPoint2; struct Point *pPoint; /*定義結(jié)構(gòu)體指針變量*/ pPoint=& oPoint2; /*結(jié)構(gòu)體指針變量賦值*/ (*pPoint).x= oPoint1.x; (*pPoint).y= oPoint1.y; (*pPoint).z= oPoint1.z; printf("oPoint2={%7.2f,%7.2f,%7.2f}",oPoint2.x, oPoint2.y, oPoint2.z); return(0); }
程序運(yùn)行結(jié)果如下:
oPoint2={ 100.00,100.00,0.00}
其中表達(dá)式&oPoint2的作用是獲得結(jié)構(gòu)體變量oPoint2的地址。表達(dá)式pPoint=&oPoint2的作用是將oPoint2的地址存儲(chǔ)在結(jié)構(gòu)體指針變量pPoint中,因此pPoint存儲(chǔ)了oPoint2的地址。*pPoint代表指針變量pPoint中的內(nèi)容,因此*pPoint 和oPoint2等價(jià)。
通過結(jié)構(gòu)體指針變量獲得其結(jié)構(gòu)體變量的成員變量的一般形式如下:
(*結(jié)構(gòu)體指針變量). 成員變量
其中“結(jié)構(gòu)體指針變量”為結(jié)構(gòu)體指針變量,“成員變量”為結(jié)構(gòu)體成員變量名稱,“.”為取結(jié)構(gòu)體成員變量的運(yùn)算符。
另外C語言中引入了新的運(yùn)算符“->”,通過結(jié)構(gòu)體指針變量直接獲得結(jié)構(gòu)體變量的成員變量,一般形式如下:
結(jié)構(gòu)體指針變量-> 成員變量
其中“結(jié)構(gòu)體指針變量”為結(jié)構(gòu)體指針變量,“成員變量”為結(jié)構(gòu)體成員變量名稱,“- >”為運(yùn)算符。
因此,例中的部分代碼
…… (*pPoint).x= oPoint1.x; (*pPoint).y= oPoint1.y; (*pPoint).z= oPoint1.z; ……
等價(jià)于
…… pPoint->x= oPoint1.x; pPoint->y= oPoint1.y; pPoint->z= oPoint1.z; ……
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