c/c++结构体的定义及使用:struct 和typedef struct详细总结(含代码实例)

c/c++结构体的定义及使用:struct 和typedef struct详细总结(含代码实例)

  • 结构体struct详解
    • struct结构体变量
    • 一般形式
    • 成员的获取和赋值
    • 指针和数组
      • 数组成员赋值
      • 结构体嵌套
      • 结构体与函数
  • 结构体typedef struct详解
    • 一般形式
      • 形式一
      • 形式二
    • typedef struct的用法实践
      • 用途1
      • 用途2
    • 定义结构体数组类型
      • 规范
      • 例子
    • 定义结构体指针
      • 规范
      • 定义实现
    • 在c和c++中struct和typedef struct的区别
      • 区别一
      • 区别二
      • 区别三
  • 综合实例
    • Test1
    • Test2
    • Test3 typedef与数组类型、数组指针
    • Test4 结构体指针(二层指针)
  • 参考链接

结构体struct详解

数组(Array),它是一组具有相同类型的数据的集合。但在实际的编程过程中,我们往往还需要一组类型不同的数据,显然不能用一个数组来存放:

在C语言中,可以使用结构体(Struct) 来存放*一组不同类型的数据*。结构体的定义形式为:

struct 结构体名{
	结构体所包含的变量或数组
};

结构体是一种集合,它里面包含了多个变量或数组,它们的类型可以相同,也可以不同,每个这样的变量或数组都称为结构体的成员(Member),如下:

struct student{
	char *name;//姓名
	int num;//学号
	int age;//年龄
	char group;//所在学习小组
	float score;//成绩
};

student为结构体名,它包含了 5 个成员,分别是 name、num、age、group、score。结构体成员的定义方式与变量和数组的定义方式相同,只是不能初始化。
结构体也是一种数据类型,它由程序员自己定义,可以包含多个其他类型的数据。

struct结构体变量

既然结构体是一种数据类型,那么就可以用它来定义变量。例如:

struct student student1,student2;

定义了两个变量 student1student2,它们都是 student 类型,都由 5 个成员组成。注意关键字struct不能少。

也可以在定义结构体的同时定义结构体变量(如下例所示):

struct student{
	char *name;//姓名
	int num;//学号
	int age;//年龄
	char group;//所在学习小组
	float score;//成绩
};stduent1,student2;

将变量放在结构体定义的最后即可。
如果只需要 student1、student2 两个变量,后面不需要再使用结构体名定义其他变量,那么在定义时也可以不给出结构体名,如下所示:

struct{//无需写出student
	char *name;//姓名
	int num;//学号
	int age;//年龄
	char group;//所在学习小组
	float score;//成绩
};stduent1,student2;

这样写的优点就是简单,缺点就是由于没有结构体名,后面无法用该结构定义新的变量。

理论上讲结构体的各个成员在内存中是连续存储的,和数组非常类似,例如上面的结构体变量 student1、student2 的内存分布如下图所示,共占用 4+4+4+1+4 = 17 个字节。
Alt
但是在编译器的具体实现中,各个成员之间可能会存在缝隙,对于 student1、student2,成员变量 group 和 score 之间就存在 3 个字节的空白填充(见下图)。这样算来,student1、student2 其实占用了 17 + 3 = 20 个字节。Alt

一般形式

第一种: 只有结构体定义

struct stuff{  
        char job[20];  
        int age;  
        float height;  
};  
struct stuff Huqinwei = {"manager",30,185};  //声明
Huqinwei.job[0] = 'M';  
Huqinwei.job[1] = 'a';  
Huqinwei.age = 27;  
Huqinwei.height = 185;  

第二种: 附加变量初始化的结构体定义

//直接带变量名Huqinwei  
struct stuff{  
        char job[20];  
        int age;  
        float height;  
}Huqinwei= {"manager",30,185};

其实这就相当于:

//直接带变量名Huqinwei  
struct stuff{  
        char job[20];  
        int age;  
        float height;  
};  
struct stuff Huqinwei;  

第三种: 如果该结构体你只用一个变量Huqinwei,而不再需要用

struct stuff yourname;  

成员的获取和赋值

获取结构体成员的一般格式为:

结构体变量名.成员名;

通过这种方式可以获取成员的值也可以给成员赋值:

#include
int main(){
struct student{
	char *name;//姓名
	int num;//学号
	int age;//年龄
	char group;//所在学习小组
	float score;//成绩
};stduent1;
//给结构体成员赋值
	student1.name = "Tom";
	student1.num = 12;
	student1.age = 18;
	student1.group = 'A';
	student1.score = 136.5;
//读取结构体成员的值
	printf("%s的学号是%d,年龄是%d,在%c组,今年的成绩是%.1f!\n", student1.name, student1.num, student1.age, student1.group, student1.score);
	return 0;
}
运行结果为:
	Tom的学号是12,年龄是18,在A组,今年的成绩是136.5

除了可以对成员进行逐一赋值,也可以在定义时整体赋值,例如:

struct student{
	char *name; //姓名
	int num; //学号
	int age; //年龄
	char group; //所在小组
	float score; //成绩
} student1, student2 = { "Tom", 12, 18, 'A', 136.5 };

不过整体赋值仅限于定义结构体变量的时候,在使用过程中只能对成员逐一赋值。
需要注意的是,结构体是一种自定义的数据类型,是创建变量的模板,不占用内存空间;结构体变量才包含了实实在在的数据,需要内存空间来存储

指针和数组

结构体成员变量的访问除了可以借助符号".",还可以用"->"访问。

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

指针也是一样的

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

结构体也不能免俗,必须有数组

struct test{  
        int a[3];  
        int b;  
};  
//对于数组和变量同时存在的情况,有如下定义方法:  
        struct test student[3] = {{{66,77,55},0},  
                                 {{44,65,33},0},  
                                 {{46,99,77},0}};  
//特别的,可以简化成:  
        struct test student[3] = {{66,77,55,0},  
                                 {44,65,33,0},  
                                 {46,99,77,0}};  

数组成员赋值

typedef struct 
{
    char key[15];  //结点的关键字
    char name[20];
    int age;
}student ;    //定义结点类型,可定义为简单类型,也可定义为结构

strcpy(student.name,"sss");

结构体嵌套

//对于“一锤子买卖”,其中A、B可删,不过最好带着  
struct A{   
        struct B{  
             int c;  
        }  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:

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

使用方法与测试:

        a.b.c = 11;  
        printf("%d\n",a.b.c);  
        a.b.c = 22;  
        printf("%d\n",a.sb.c);  
		//结果无误。   

结构体与函数

关于传参,首先:

void func(int);  
func(a.b.c); 

把结构体中的int成员变量当做和普通int变量一样的东西来使用,是不用脑子就想到的一种方法。
另外两种就是传递副本和指针了 :

//struct A定义同上  
//设立了两个函数,分别传递struct A结构体和其指针。  
void func1(struct A a){  
        printf("%d\n",a.b.c);  
}  
void func2(struct A* a){  
        printf("%d\n",a->b.c);  
}  
main(){  
        a.b.c = 112;  
        struct A * pa;  
        pa = &a;  
        func1(a);  
        func2(&a);  
        func2(pa);  
}  

结构体typedef struct详解

typedef为C语言的关键字,作用是为一种数据类型定义一个新名字。这里的数据类型包括内部数据类型(int,char等)自定义的数据类型(struct等)。

在编程中使用typedef目的一般有两个,一个是给变量一个易记且意义明确的新名字,另一个是简化一些比较复杂的类型声明

1、typedef的最简单使用

typedef long byte_4;

作用:给已知数据类型long起个新名字,叫byte_4。
2、typedef与结构结合使用

typedef struct tagMyStruct
{ 
 int iNum;
 long lLength;
} MyStruct;

这语句实际上完成两个操作:
1) 定义一个新的结构类型

struct tagMyStruct
{ 
 int iNum; 
 long lLength; 
};

分析:tagMyStruct称为“tag”,即“标签”,实际上是一个临时名字,struct 关键字和tagMyStruct一起,构成了这个结构类型,不论是否有typedef,这个结构都存在。
2) typedef为这个新的结构起了一个名字,叫MyStruct。

typedef struct tagMyStruct MyStruct;

一般形式

形式一

我们使用:

typedef struct student{
	int age;
	char s;
} Stu

在定义结构体变量的时候,可以使用

Stu student1;

也可以省略掉student:

typedef struct{
	int age;
	char s;
} Stu

在定义结构体变量的时候,依然可以使用

Stu student1;

形式二

 typedef struct  
   {
    int num;
    int age;
   }stu1,stu2,stu3;

相当于

 typedef struct  
   {
    int num;
    int age;
   }stu1;
 typedef stu1 stu2;
 typedef stu1 stu3;

typedef struct的用法实践

第一种情况中,Victor 将来可以作为一个变量类型来使用 ,就像 int一样去定义变量,vicptr则是指向Victor类的指针类型,在第二种情况中,我们并不能直接使用 Vic 来定义变量,但是在用stu定义的变量,最终的类型却是Vic。第三种情况中,victor3 是个指针类型的变量,指针必须要给定指向的变量,如victor1,否则程序就会报错,通过修改指针victor3,我们成功修改了victor1的值。

/* 1 */
typedef struct {
    int age;
    int weight;
}Victor, *vicptr;
/* 2 */
typedef struct Vic {
    int age;
    int weight;
}stu;

void main(){
    Victor victor1;
    victor1.age = 22;
    victor1.weight = 69;
    stu victor2;
    victor2.age = 24;
    victor2.weight = 70;

    vicptr victor3;
    victor3 = &victor1;
    victor3->age = 25;
    victor3->weight = 71;
}

运行结果如下:
Alt

用途1

定义一种类型的别名,而不只是简单的宏替换。可以用作同时声明指针型的多个对象。
比如:

char* pa, pb; // 这多数不符合我们的意图,它只声明了一个指向字符变量的指针和一个字符变量;

以下则可行:

typedef char* PCHAR; // 一般用大写
PCHAR pa, pb; // 可行,同时声明了两个指向字符变量的指针

虽然:

char *pa, *pb;

也可行,但相对来说没有用typedef的形式直观,尤其在需要大量指针的地方,typedef的方式更省事。

用途2

以前的代码中,声明struct新对象时,必须要带上struct,即形式为:*struct 结构名 对象名 ,如:

struct tagPOINT1
	{
		int x;
		int y;
	};
struct tagPOINT1 p1;

而在C++中,则可以直接写:结构名 对象名,即:

tagPOINT1 p1;

经常多写一个struct太麻烦了,于是就发明了:

typedef struct tagPOINT
{
int x;
int y;
}POINT;
POINT p1; // 这样就比原来的方式少写了一个struct,比较省事,尤其在大量使用的时候

定义结构体数组类型

规范

typedef int arrs[5];
typedef arrs * p_arr5;
typedef p_arr5 arrp10[10];
    arr5 togs;       // togs是具有5个元素的int数组
    p_arr5 p2;      // p2是一个指针,指向具有元素的数组
    arrp10  ap;    // ap是具有十个元素的指针数组,每个指针指向具有5个元素的int数组

例子

typedef struct VertexNode
{
	char data;
	int weitht;
	struct EdgeNode * firstEdge;
}VertexNode,AdjList[MAX_VERTEX];

这里AdjList就是结构体数组类型

AdjList adjlist;

等价于

struct VertexNode adjlist[MAX_VERTEX];

同样情况

typedef int arr[5];
arr a;//就定义了一个有5个int型变量的数组a。

定义结构体指针

规范

typedef  struct ANSWER_HEADER
{
	u8 u8Type;
	u8 u8Code;
	u32 u32TimeStamp;
	struct ANSWER_HEADER *pNext;
}ANSWER_HEADER_T, *PANSWER_HEADER_T;

ANSWER_HEADER为结构名,这个名字主要是为了在结构体中包含自己为成员变量的时候有用
ANSWER_HEADER_T为struct ANSWER_HEADER的别名
PANSWER_HEADER_T为struct ANSWER_HEADER*的别名
上面的定义方式等价于:

struct ANSWER_HEADER
{
	u8 u8Type;
	u8 u8Code;
	u32 u32TimeStamp;
	struct ANSWER_HEADER *pNext;
};
typedef  struct ANSWER_HEADER ANSWER_HEADER_T;
typedef  struct ANSWER_HEADER *PANSWER_HEADER_T;

定义实现

定义一个名为TreeNode的结构体,和指向该结构体类型的指针PtrToTreeNode (不使用typedef)

 struct TreeNode
{
        int Element;
        struct TreeNode* LeftChild;
        struct TreeNode* RightChild;
};
struct TreeNode *PtrToTreeNode; //定义指针

使用typedef关键字用一个单词Node代替struct TreeNode,并定于指向该结构体类型的指针PtrToTreeNode:

struct TreeNode
{
        int Element;
        struct TreeNode* LeftChild;
        struct TreeNode* RightChild;
};
typedef struct TreeNode Node;   //用Node代替struct TreeNode
Node *PtrToTreeNode;            //定义指针

将结构体的定义和typedef连在一起写,再次缩短代码:

typedef struct TreeNode
{
        int Element;
        struct TreeNode* LeftChild;
        struct TreeNode* RightChild;
}Node;                          //定义结构体并用Node代替struct TreeNode
Node *PtrToTreeNode;            //定义指针

还可以继续缩短代码,直接定义了指向结构体类型的指针,但是这种写法没有为结构体起一个别名。

 typedef struct TreeNode
{
        int Element;
        struct TreeNode* LeftChild;
        struct TreeNode* RightChild;
} *PtrToTreeNode;               //直接定义指针

在c和c++中struct和typedef struct的区别

区别一

struct _x1 { ...}x1; 
//定义了类_x1和_x1的对象实例x1
typedef struct _x2{ ...} x2; 
//定义了类_x2和_x2的类别名x2

区别二

	typedef struct {
			int data;
			int text;
	} S1;	//这种方法可以在c或者c++中定义一个S1结构
	
	struct S2 {
			int data;
			int text;
	};		// 这种定义方式只能在C++中使用,而如果用在C中,那么编译器会报错
	
	struct {
			int data;
			int text;
	} S3;	//这种方法并没有定义一个结构,而是定义了一个s3的结构变量,编译器会为S3内存。
	
	void main()
	{
			S1 mine1;// OK ,S1 是一个类型
			S2 mine2;// OK,S2 是一个类型
			S3 mine3;// ERROR,S3 不是一个类型
			S1.data = 5;// ERROR,S1 是一个类型
			S2.data = 5;// ERROR,S2 是一个类型
			S3.data = 5;// OK,S3是一个变量
	}
	//另外,对与在结构中定义结构本身的变量也有几种写法
	struct S6 {
			S6* ptr;
	};
	// 这种写法只能在C++中使用
typedef struct {
			S7* ptr;
	} S7;
	// 这是一种在C和C++中都是错误的定义

简单理解:

struct Student
	{
		int a;
	}stu1;//stu1是一个变量
typedef struct Student2
	{
		int a;
	}stu2;//stu2是一个结构体类型
//使用时可以直接访问stu1.a
//但是stu2则必须先 stu2 s2;
//然后 s2.a=10;

区别三

typedef struct tagMyStruct
    { 
     int iNum;
     long lLength;
    } MyStruct;

在C中,这个申明后申请结构变量的方法有两种:
    (1)struct tagMyStruct 变量名
    (2)MyStruct 变量名
 在c++中可以有
    (1)struct tagMyStruct 变量名
    (2)MyStruct 变量名
    (3)tagMyStruct 变量名

综合实例

Test1

#include  

using namespace std; 

typedef struct _point{ 
   		int x; 
   		int y; 
}point; //定义类,给类一个别名 
struct _hello{ 
   		int x,y; 
} hello; //同时定义类和对象 
int main() 
{ 
   point pt1; 
   pt1.x = 2; 
   pt1.y = 5; 
   cout<< "ptpt1.x=" << pt1.x << "pt.y=" <<pt1.y <<endl; 
   //hello pt2; 
   //pt2.x = 8; 
   //pt2.y =10; 
   //cout<<"pt2pt2.x="<< pt2.x <<"pt2.y="<
   //上面的hello pt2;这一行编译将不能通过. 为什么? 
   //因为hello是被定义了的对象实例了. 
   //正确做法如下: 用hello.x和hello.y 
   hello.x = 8; 
   hello.y = 10; 
   cout<< "hellohello.x=" << hello.x << "hello.y=" <<hello.y <<endl; 
   return 0; 
}

Test2

//以下student是标识符(标识符是用户编程时使用的名字,对于变量、常量、函数、语句块也有名
//字;),stu则为变量类型(类比int和char等),pstu相当于(int*)。
typedef struct student{
   string name;
   int age;
}stu,*pstu;
//C++中,ss为结构体类型
struct ss{
   string name;
   int age;
};
int main(){
//变量类型==struct+标识符
   //使用变量类型+结构变量名
   stu xiaoming;
   //或者使用stuct+标识符+结构变量名
   struct student zhangsan;
   //c++ struct+结构变量名
   ss lisi;
   xiaoming.name="xiaoming";
   xiaoming.age=18;
   zhangsan.name="zhangsan";
   zhangsan.age=17;
   lisi.name="lisi";
}

Test3 typedef与数组类型、数组指针

typedef int num[5]; //定义数组类型
typedef char *num1[5]; //定义指针数组类型
typedef int(*num2)[5]; //定义指向多维数组的指针类型

int (*num3)[5]; //定义指向多维数组的指针变量
测试程序:

#include 
#include 

typedef int num[5]; //定义数组类型
typedef char *num1[5]; //定义指针数组类型
typedef int(*num2)[5];  //定义指向多维数组的指针类型
int (*num3)[5];  //定义指向多维数组的指针变量
int main() {
   int i, j;
   num a; //等价于 int a[5];
   num *b = NULL;
   b = &a;
   for (i = 0;i < 5;i++)
   	(*b)[i] = i;
   for (i = 0;i < 5;i++)
   	printf("%d\n", (*b)[i]);    //这一段完成了对num 以及num *的测试
   int c[][5] = { {1,2,3,4,5},{6,7,8,9,10} };
   num2 d;
   d = c;
   for (i = 0;i < 2;i++)
   	for (j = 0;j < 5;j++)
   		printf("%d\n", c[i][j]);
   num3 = c;
   for (i = 0;i < 2;i++)
   	for (j = 0;j < 5;j++)
   		printf("%d\n", num3[i][j]); //这一段完成了num2   num3的测试
   num1 e;
   for (i = 0;i < 5;i++) {
   	e[i] = (int *)malloc(sizeof(char)*10);
   	strcpy(e[i], "hello");
   }
   for (i = 0;i < 5;i++)
   	printf("%s\n", e[i]);  //这一段完成了 num1的测试
   system("pause");
}
说明:
   a是一个整型数组名,数组含有5个元素,b是num * 类型,只能指向num类型(也就是函数5个整型元素的数组)
   c是一个指针数组,每个元素是一个指针
   d是一个指向二维数组的指针变量,二维数组的列数是5

Test4 结构体指针(二层指针)

#include 
using namespace std;
typedef struct {
      int x;
      int y;
}point,*_point; //定义类,给类一个别名
//验证 typedef point * _point;
int main()
  {
     _point *hp;
     point pt1;
     pt1.x = 2;
     pt1.y = 5;
     _point p;
     p = &pt1;
     hp = &p;
     cout<<  pt1.x<<" "<<pt1.y <<endl;
     cout<< (**hp).x <<" "<< (**hp).y <<endl;
     return 0;
   }
      
      //运行结果:2	5
      //		2	5

参考链接

https://blog.csdn.net/m0_37973607/article/details/78900184.
https://blog.csdn.net/zhanghow/article/details/53463825.
https://blog.csdn.net/u013273161/article/details/83793122.
https://blog.csdn.net/weixin_41127779/article/details/82023671.
https://blog.csdn.net/mpp_king/article/details/70229150.
https://blog.csdn.net/haiou0/article/details/6877718.
https://blog.csdn.net/qq_37962204/article/details/78240757.
https://blog.csdn.net/wzz110011/article/details/78883838.
https://blog.csdn.net/zyh821351004/article/details/47961967.
https://blog.csdn.net/u013632190/article/details/47720703.

你可能感兴趣的:(c/c++,struct的定义和使用)