详解C语言中结构体的自引用和相互引用
结构体的自引用(selfreference),就是在结构体内部,包含指向自身类型结构体的指针。
结构体的相互引用(mutualreference),就是说在多个结构体中,都包含指向其他结构体的指针。
1.自引用结构体
1.1不使用typedef时
错误的方式:
structtag_1{
structtag_1A;/*结构体*/
intvalue;
};
这种声明是错误的,因为这种声明实际上是一个无限循环,成员b是一个结构体,b的内部还会有成员是结构体,依次下去,无线循环。在分配内存的时候,由于无限嵌套,也无法确定这个结构体的长度,所以这种方式是非法的。
正确的方式:(使用指针):
structtag_1{
structtag_1*A;/*指针*/
intvalue;
};
由于指针的长度是确定的(在32位机器上指针长度为4),所以编译器能够确定该结构体的长度。
1.2使用typedef时
错误的方式:
typedefstruct{
intvalue;
NODE*link;/*虽然也使用指针,但这里的问题是:NODE尚未被定义*/
}NODE;
这里的目的是使用typedef为结构体创建一个别名NODEP。但是这里是错误的,因为类型名的作用域是从语句的结尾开始,而在结构体内部是不能使用的,因为还没定义。
正确的方式:有三种,差别不大,使用哪种都可以。
/*方法一*/
typedefstructtag_1{
intvalue;
structtag_1*link;
}NODE;
/*方法二*/
structtag_2;
typedefstructtag_2NODE;
structtag_2{
intvalue;
NODE*link;
};
/*方法三*/
structtag_3{
intvalue;
structtag*link;
};
typedefstructtag_3NODE;
2.相互引用结构体
错误的方式:
typedefstructtag_a{
intvalue;
B*bp;/*类型B还没有被定义*/
}A;
typedefstructtag_b{
intvalue;
A*ap;
}B;
错误的原因和上面一样,这里类型B在定义之前就被使用。
正确的方式:(使用“不完全声明”)
/*方法一*/
structtag_a{
structtag_b*bp;/*这里structtag_b还没有定义,但编译器可以接受*/
intvalue;
};
structtag_b{
structtag_a*ap;
intvalue;
};
typedefstructtag_aA;
typedefstructtag_bB;
/*方法二*/
structtag_a;/*使用结构体的不完整声明(incompletedeclaration)*/
structtag_b;
typedefstructtag_aA;
typedefstructtag_bB;
structtag_a{
structtag_b*bp;/*这里structtag_b还没有定义,但编译器可以接受*/
intvalue;
};
structtag_b{
structtag_a*ap;
intvalue;
};
3.实例:
应用结构体指针变量,打印结构体成员变量的信息。
#include<stdio.h>
structPoint
{
doublex;/*x坐标*/
doubley;/*y坐标*/
doublez;/*z坐标*/
};
intmain()
{
structPointoPoint1={100,100,0};
structPointoPoint2;
structPoint*pPoint;/*定义结构体指针变量*/
pPoint=&oPoint2;/*结构体指针变量赋值*/
(*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);
}
程序运行结果如下:
oPoint2={100.00,100.00,0.00}
其中表达式&oPoint2的作用是获得结构体变量oPoint2的地址。表达式pPoint=&oPoint2的作用是将oPoint2的地址存储在结构体指针变量pPoint中,因此pPoint存储了oPoint2的地址。*pPoint代表指针变量pPoint中的内容,因此*pPoint和oPoint2等价。
通过结构体指针变量获得其结构体变量的成员变量的一般形式如下:
(*结构体指针变量).成员变量
其中“结构体指针变量”为结构体指针变量,“成员变量”为结构体成员变量名称,“.”为取结构体成员变量的运算符。
另外C语言中引入了新的运算符“->”,通过结构体指针变量直接获得结构体变量的成员变量,一般形式如下:
结构体指针变量->成员变量
其中“结构体指针变量”为结构体指针变量,“成员变量”为结构体成员变量名称,“->”为运算符。
因此,例中的部分代码
…… (*pPoint).x=oPoint1.x; (*pPoint).y=oPoint1.y; (*pPoint).z=oPoint1.z; ……
等价于
…… pPoint->x=oPoint1.x; pPoint->y=oPoint1.y; pPoint->z=oPoint1.z; ……