C语言学习—结构体的定义与使用

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前言

在C语言中，结构体类型属于一种构造类型（其他的构造类型还有：数组类型，联合类型）。本文主要介绍关于结构体以下几部分。

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一、结构体的概念

1.结构体是什么？

在实际的应用中，往往变量的类型复杂多变，我们仅仅使用C语言内置的类型无法准确的去定义变量，所以引出了结构体这个概念。也就是说，为了描述复杂类型的个体，只用C语言基础的内置类型不能完整的表述，而结构体就可以很好的解决这个问题。
结构体本质上还是一种数据类型，但它可以包括若干个“成员”，每个成员的类型可以相同也可以不同，也可以是基本数据类型或者又是一个构造类型。

2.如何定义一个结构体？

如何定义一个结构体，一般定义的形式如下所示：

//结构体的定义
struct + 结构体名称
{
	成员列表;
};

【注】在定义结构体的时候，大括号最后一定不要忘记分号：’;'
我们举个简单的例子：我们定义一个名为Student的结构体，该结构体的成员包括：姓名，学号，性别，年龄，总成绩等。

//struct是一个
struct Student   //定义一个名为Student的结构体
{
	char name[20];  //姓名
	int id;  //学号
	char sex;  //性别（1：男  0：女）
	int age;  //年龄
	int score;  //总成绩
};

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。在上面的例子中，Student为结构体名，它包含了5个成员，分别是：name，id，sex，age，score。特别注意，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。

3.结构体变量

既然结构体是一种数据类型，那它就像C语言基础的内置类型一样，可以去定义变量，下面就举个简单的例子：
（1）结构体变量的定义可以放在结构体的声明之后：

struct Student   //定义一个名为Student的结构体
{
	char name[20];  //姓名
	int id;  //学号
	char sex;  //性别（1：男  0：女）
	int age;  //年龄
	int score;  //总成绩
};
struct Student stu;  //定义一个结构体变量

（2）结构体变量的定义也可以在结构体声明的同时定义，这样就简化了代码：

struct Student   //定义一个名为Student的结构体
{
	char name[20];  //姓名
	int id;  //学号
	char sex;  //性别（1：男  0：女）
	int age;  //年龄
	int score;  //总成绩
}stu;  //在结构体声明的同时定义一个结构体变量stu

在实际的定义中，往往使用第二种方法

struct Student stu1; //C语言中，利用结构体去定义变量的时候，必须加上struct，不能省略
Student stu2; //C++中，利用结构体去定义变量的时候，可以省略struct，可直接使用结构体名去定义

（3）还可以使用匿名结构体来定义结构体变量

struct   //没有结构体名
{
	char name[20];  //姓名
	int id;  //学号
	char sex;  //性别（1：男  0：女）
	int age;  //年龄
	int score;  //总成绩
}stu;  //使用匿名结构体来定义一个结构体变量stu

但要注意的是这样的方式虽然简单，但不能再次定义新的结构体变量了，也就是说，这种定义方式只能定义一次，不能重新再去定义别的变量。在使用的时候，要尤其注意。

4.结构体变量的初始化

4.1结构体成员的访问

虽然结构类似一个数组，只是数组元素的数据类型是相同的，而结构中元素的数据类型是可以不同的。但结构不能像数组那样使用下标去访问其中的各个元素，而应该用结构成员运算符点（.）。即访问成员的一般形式是：
结构体变量名.成员名
举个简单的例子：

struct Student stu; //定义一个结构体变量stu
stu.name; //通过stu.去访问结构体中的成员name，表示学生stu的姓名name
stu.age; //通过stu.去访问结构体中的成员age，表示学生stu的年龄age

我们可以通过运算符（.）去访问结构体成员，例如：

当我们使用结构体变量去访问成员的时候，输入运算符.其后面就会出现结构体成员列表，我们选择要访问的成员即可。这也说明我们定义的结构体变量是正确的。

4.2结构体变量的初始化

接上面结构体Student的例子，这里我们对其结构体变量stu1初始化：

struct Student stu1 = { “张飞”, 001, 1, 20, 400 }; //姓名：张飞，学号：001，性别：男(1表示男，0表示女)，年龄：20，总成绩：400

struct Student stu1;  //若不给结构体初始值，则里面的值均为【随机值】
struct Student stu2 = { "Feizhang" };  //若给结构体只赋值一部分，则后面的全部赋为0
struct Student* stup = &stu1;  //定义一个结构体类型的指针stup，指向stu1
struct Student* stuq;  //理论上stuq为随机值，但在这里指向0Xcccccccc（Debug模式下会优化为cccccccc）
struct Student Stu_arr[10];  //定义一个结构体数组，若不给初始值，则为随机值

二、结构体的使用

1.如何去使用结构体？

1.1结构体的普通变量如如何访问结构体成员

结构体普通变量如何访问其成员：C语言规定，结构体的普通成员可以通过运算符“点.”去访问其成员，例如：

struct Student stu1 = { "Bulv", 20, 1001, 1, 90 };  //定义结构体变量stu1并初始化
struct Student stu2 = { "Feizhang", 22, 1002, 1, 95 };  //定义结构体变量stu2并初始化
stu1.id = 1003;  //通过结构体变量stu1去访问成员id，并将其值修改为1003
printf("%s\n", stu1.name);  //打印学生stu1的姓名
printf("%d\n", stu1.age);  //打印学生stu1的年龄
strcpy_s(stu1.name, 10, "caopi");  //修改stu1的第一个变量name的值(char类型不能直接赋值)

1.2结构体的指针变量如何访问其成员

结构体的指针变量如何访问其成员：可以通过箭头符号的方式去访问其成员：

(*p).name == p -> name //左右两种访问方式等价

举个简单的例子：

struct Student stu = { "刘备", 20, 1001, 1, 90 };  //定义结构体变量stu1并初始化
struct Student *p = &stu;  //定义一个结构体指针p去指向结构体变量stu
(*p).age = 23; //等价于p -> age = 23;   //将年龄修改为23
strcpy_s((*p).name, "张飞");//注意点和星号的优先级

【注】结构体成员如果是字符串，不能直接通过赋值号“=”去修改值，可以通过C语言中的拷贝函数strcpy去修改值。

2.结构体数组

在上面的例子中，我们都只是定义一个结构体变量，但在实际中，结构体变量不止一个，所以就需要一个数组来去存储。对比一般数组的定义，结构体数组也可以用相同的方式去定义、使用。下面举个例子：

struct Student  //定义一个名为Student结构体
{
	char name[20];  //姓名
	int age;  //年龄
	int id;  //学号
}stu[5];  //定义一个结构体数组stu[5]，其长度是5，相当于要记录5个学生的信息

如何去使用结构体数组呢？如何访问结构体数组呢？我们看个简单的例子：

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总结

总结：以上是对结构体的定义以及如何使用做了简单的介绍，C语言中，我们实际要求的变量类型不能仅仅只通过C语言基础内置类型来定义，所以就引出了结构体，利用结构体来定义我们的变量，可以满足我们的要求，但是要注意的几点就是：
1.结构体如何定义，在定义的时候可以同时定义一个结构体变量，末尾必须以分好结尾；
2.结构体变量如何去访问其成员，可以通过运算符"."去访问；结构体指针变量如何去访问成员，可以通过箭头的形式去访问，例如：(*p).name == p -> name //左右两种访问方式等价。