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。