C语言中的结构体的入门学习教程
C语言中数组允许定义类型的变量,可容纳相同类型的多个数据项,但结构体在C语言编程中,它允许定义不同种类的数据项可供其他用户定义的数据类型。
结构是用来代表一个记录,假设要跟踪图书馆的书籍。可能要跟踪有关每本书以下属性:
- Title-标题
- Author-作者
- Subject-科目
- BookID-编号
定义结构体
定义一个结构体,必须使用结构体的struct语句。该struct语句定义了一个新的数据类型,程序不止一个成员。struct语句的格式是这样的:
struct[structuretag] { memberdefinition; memberdefinition; ... memberdefinition; }[oneormorestructurevariables];
结构体(structure)标签是可选的,每个成员的定义是一个正常的变量定义,如inti;或floatf;或任何其他有效的变量的定义。在结构的定义的结尾,最后的分号之前,可以指定一个或多个结构变量,但它是可选的。这里是声明书(Book)的结构方式:
structBooks { chartitle[50]; charauthor[50]; charsubject[100]; intbook_id; }book;
访问结构体成员
要访问结构体的任何成员,我们使用成员访问运算符(.)成员访问运算符是编码作为结构体变量名,并且希望访问结构体部件。使用struct关键字来定义结构体类型的变量。以下为例子来解释结构的用法:
#include<stdio.h> #include<string.h> structBooks { chartitle[50]; charauthor[50]; charsubject[100]; intbook_id; }; intmain() { structBooksBook1;/*DeclareBook1oftypeBook*/ structBooksBook2;/*DeclareBook2oftypeBook*/ /*book1specification*/ strcpy(Book1.title,"CProgramming"); strcpy(Book1.author,"NuhaAli"); strcpy(Book1.subject,"CProgrammingTutorial"); Book1.book_id=6495407; /*book2specification*/ strcpy(Book2.title,"TelecomBilling"); strcpy(Book2.author,"ZaraAli"); strcpy(Book2.subject,"TelecomBillingTutorial"); Book2.book_id=6495700; /*printBook1info*/ printf("Book1title:%s ",Book1.title); printf("Book1author:%s ",Book1.author); printf("Book1subject:%s ",Book1.subject); printf("Book1book_id:%d ",Book1.book_id); /*printBook2info*/ printf("Book2title:%s ",Book2.title); printf("Book2author:%s ",Book2.author); printf("Book2subject:%s ",Book2.subject); printf("Book2book_id:%d ",Book2.book_id); return0; }
让我们编译和运行上面的程序,这将产生以下结果:
Book1title:CProgramming Book1author:NuhaAli Book1subject:CProgrammingTutorial Book1book_id:6495407 Book2title:TelecomBilling Book2author:ZaraAli Book2subject:TelecomBillingTutorial Book2book_id:6495700
结构体作为函数参数
可以传递一个结构作为函数的参数,非常类似传递任何其他变量或指针。访问可以象在上面的例子已经访问类似结构变量的方式:
#include<stdio.h> #include<string.h> structBooks { chartitle[50]; charauthor[50]; charsubject[100]; intbook_id; }; /*functiondeclaration*/ voidprintBook(structBooksbook); intmain() { structBooksBook1;/*DeclareBook1oftypeBook*/ structBooksBook2;/*DeclareBook2oftypeBook*/ /*book1specification*/ strcpy(Book1.title,"CProgramming"); strcpy(Book1.author,"NuhaAli"); strcpy(Book1.subject,"CProgrammingTutorial"); Book1.book_id=6495407; /*book2specification*/ strcpy(Book2.title,"TelecomBilling"); strcpy(Book2.author,"ZaraAli"); strcpy(Book2.subject,"TelecomBillingTutorial"); Book2.book_id=6495700; /*printBook1info*/ printBook(Book1); /*PrintBook2info*/ printBook(Book2); return0; } voidprintBook(structBooksbook) { printf("Booktitle:%s ",book.title); printf("Bookauthor:%s ",book.author); printf("Booksubject:%s ",book.subject); printf("Bookbook_id:%d ",book.book_id); }
让我们编译和运行上面的程序,这将产生以下结果:
Booktitle:CProgramming Bookauthor:NuhaAli Booksubject:CProgrammingTutorial Bookbook_id:6495407 Booktitle:TelecomBilling Bookauthor:ZaraAli Booksubject:TelecomBillingTutorial Bookbook_id:6495700
指针结构
非常相似定义指针结构,来定义指向任何其他变量,如下所示:
structBooks*struct_yiibaier;
现在,可以存储结构变量的地址在上面定义的指针变量。为了找到一个结构变量的地址,将使用运算符&在结构体的名字之前,如下所示:
struct_yiibaier=&Book1;
访问使用一个指向结构的结构的成员,必须使用 ->运算符如下:
struct_yiibaier->title;
让我们重新写上面的例子中使用结构指针,希望这将能够让我们更容易地理解概念:
#include<stdio.h> #include<string.h> structBooks { chartitle[50]; charauthor[50]; charsubject[100]; intbook_id; }; /*functiondeclaration*/ voidprintBook(structBooks*book); intmain() { structBooksBook1;/*DeclareBook1oftypeBook*/ structBooksBook2;/*DeclareBook2oftypeBook*/ /*book1specification*/ strcpy(Book1.title,"CProgramming"); strcpy(Book1.author,"NuhaAli"); strcpy(Book1.subject,"CProgrammingTutorial"); Book1.book_id=6495407; /*book2specification*/ strcpy(Book2.title,"TelecomBilling"); strcpy(Book2.author,"ZaraAli"); strcpy(Book2.subject,"TelecomBillingTutorial"); Book2.book_id=6495700; /*printBook1infobypassingaddressofBook1*/ printBook(&Book1); /*printBook2infobypassingaddressofBook2*/ printBook(&Book2); return0; } voidprintBook(structBooks*book) { printf("Booktitle:%s ",book->title); printf("Bookauthor:%s ",book->author); printf("Booksubject:%s ",book->subject); printf("Bookbook_id:%d ",book->book_id); }
让我们编译和运行上面的程序,这将产生以下结果:
Booktitle:CProgramming Bookauthor:NuhaAli Booksubject:CProgrammingTutorial Bookbook_id:6495407 Booktitle:TelecomBilling Bookauthor:ZaraAli Booksubject:TelecomBillingTutorial Bookbook_id:6495700
位字段
位字段允许数据在一个结构体包装。这是特别有用的,当内存或存储数据非常宝贵。典型的例子:
包装几个对象到一个机器语言。例如1位标志能够压缩长度
读取外部的文件格式-非标准的文件格式可以读出。例如:9位整数。
C语言允许我们通过结构定义:bit长度的变量之后。例如:
structpacked_struct{ unsignedintf1:1; unsignedintf2:1; unsignedintf3:1; unsignedintf4:1; unsignedinttype:4; unsignedintmy_int:9; }pack;
在这里,packed_struct包含6个成员:四个1位标志sf1..f3,一个4位类型和9位my_int。
C语言自动包装上述位字段尽可能紧凑,条件是字段的最大长度小于或等于计算机的整数字长。如果不是这种情况,那么一些编译器可以允许,而其他将重叠存储在下一个字段的存储器。
指针和数组:
这是永远绕不开的话题,首先是引用:
structstuff*ref=&Huqinwei; ref->age=100; printf("ageis:%d\n",Huqinwei.age);
打印可见变化
指针也是一样的
structstuff*ptr; ptr->age=200; printf("ageis:%d\n",Huqinwei.age);
结构体也不能免俗,必须有数组:
structtest{ inta[3]; intb; }; //对于数组和变量同时存在的情况,有如下定义方法: structteststudent[3]={{{66,77,55},0}, {{44,65,33},0}, {{46,99,77},0}}; //特别的,可以简化成: structteststudent[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
#include<stdio.h> #include<malloc.h> #include<string.h> typedefstructchangeable{ intiCnt; charpc[0]; }schangeable; main(){ printf("sizeofstructchangeable:%d\n",sizeof(schangeable)); schangeable*pchangeable=(schangeable*)malloc(sizeof(schangeable)+10*sizeof(char)); printf("sizeofpchangeable:%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,"helloworld",11); printf("%s\n",pchangeable2->pc); printf("sizeofpchangeable2:%d\n",sizeof(pchangeable2)); }
运行结果
sizeofstructchangeable:4 sizeofpchangeable:4 pchangeable2->iCnt:20 helloworld sizeofpchangeable2:4
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)
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:
//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 structA{ structB{ intc; } 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:
structA{ structB{ intc; }b; structBsb; }a;
使用方法与测试:
a.b.c=11; printf("%d\n",a.b.c); a.sb.c=22; printf("%d\n",a.sb.c);
结果无误。